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一种冷热电联供型微型能源网经济优化调度方法技术

技术编号:13561364 阅读:64 留言:0更新日期:2016-08-19 07:43
本发明专利技术公开了一种面向冷热电联供微型能源网的经济优化调度方法,对冷热电联供微型能源网内多种供能及蓄能设备进行分析,建立各设备的能量流动模型,基于集中互连的能源交换网络搭建了冷热电联供型微型能源网的架构。围绕该架构,建立了冷热电联供微型能源网经济优化调度模型,针对模型特性使用基于Hessian矩阵迭代的内点法对模型进行求解。通过调度智能电网园区内各供能设备的运行方式和出力,从而实现冷热电联供型微型能源网的经济优化运行。本发明专利技术提供一种有效、实用、科学的能源优化调度方法,有利于节能的推广应用。

【技术实现步骤摘要】
201610244775

【技术保护点】
一种冷热电联供型微型能源网经济优化调度方法,其特征在于,该方法的冷热电联供微型能源网内包括供能设备、储能设备和辅助供能设备;所述储能设备包括冷储能设备、热储能设备和电储能设备;所述辅助供能设备包括燃气锅炉、户用空调、吸收式制冷机组和可再生能源发电设备;对冷热电联供微型能源网内的供能设备和储能设备进行分析,建立各设备的能量流动模型;基于能源交换网络搭建冷热电联供型微型能源网的架构,围绕所述架构建立冷热电联供型微型能源网经济优化调度模型;并对模型求解。

【技术特征摘要】
1.一种冷热电联供型微型能源网经济优化调度方法,其特征在于,该方法的冷热电联供微型能源网内包括供能设备、储能设备和辅助供能设备;所述储能设备包括冷储能设备、热储能设备和电储能设备;所述辅助供能设备包括燃气锅炉、户用空调、吸收式制冷机组和可再生能源发电设备;对冷热电联供微型能源网内的供能设备和储能设备进行分析,建立各设备的能量流动模型;基于能源交换网络搭建冷热电联供型微型能源网的架构,围绕所述架构建立冷热电联供型微型能源网经济优化调度模型;并对模型求解。2.如权利要求1所述的一种冷热电联供型微型能源网经济优化调度方法,其特征在于,所述供能设备和储能设备进行分析,建立各设备的能量流动模型具体包括以下步骤:步骤一):建立供能设备模型:所述供能设备为微型燃气轮机系统,所述微型燃气轮机系统包括若干台微型汽轮机;所述微型汽轮机系统根据调度的发电指令值选择机组开启台数,已开启的机组平均分摊电负荷,通过多项式拟合,得到微型燃气轮机系统的效率与出力函数,其参数如下:ηC1000=f(P)=Σi=116pi(PPmax)16-i]]>式中:ηC1000为:微型燃气轮机系统在出力为P时的效率;Pmax为:额定功率值;f(P)为:系统的出力函数;pi为:出力函数各项系数;步骤二):建立储能设备的供能模型;E(t+1)=E(t)·(1-μ)+(ηabs·Pabs(t)-1ηrelea·Prelea(t))·Δt]]>式中:E(t)为储能装置在t时段储存的能量;Δt为t时段到t+1时段的时间间隔;Pabs(t)为t时段储能功率;Prelea(t)为t时段放能功率;μ为储能装置自身向环境散能损失或自损耗的能量系数;ηabs为储能装置的储能效率,ηrelea为储能装置放能效率。步骤三):建立辅助设备供能模型:ηb=Haux,outHaux,in]]>约束条件为:0≤Haux,out≤Haux,outmax;式中:Haux,out为辅助供能设备输出的热/冷量,单位是kW;Haux,in为辅助供能设备输入的能量,单位是kW;ηaux为设备的能源利用效率或能效系数COP。3.如权利要求2所述的一种冷热电联供型微型能源网经济优化调度方法,其特征在于,该方法包括列写优化目标函数和系统约束条件,具体包括:步骤一):列写优化目标函数:所述优化目标包括联供系统微型燃气轮机和燃气锅炉的燃料成本、联供系统与电网的电能交换成本和联供系统的运行维护成本;函数如下式:minprice=min(prifuel+prigrid+primaintain)其中,联供系统微型燃气轮机和燃气锅炉的燃料成本函数计算公式如下:prifuel=Σt=124Σi=1nCHPcGast×fCHPi(Pit)+Σt=124Σi=1nGBicGast×FGBit]]>式中:fCHPi为微型燃气轮机耗量特性曲线函数,单位均折算为kW;Pi为第i台微型燃气轮机的电功率输出,单位是kW;是逐时气价,单位按天然气热值折算为¥/kWh;为第i台燃气锅炉t时段的耗量,单位按天然气热值折算为¥/kWh;t是时间段序号,单位是小时;联供系统与电网的电能交换成本函数计算公式如下:priGrid=Σ124cGridt×PGridt]]>式中:是逐时电价;是联供系统和外部电网的逐时电力交换值。联供系统的运行维护成本函数计算公式如下:primaintain=Σt=124Σi=1nCHPpmCHPi×Pit+Σt=124Σi=1ndistripmdistri×Pdistrit+Σt=124pmstor×Hint+Σt=124pmstor×Houtt+Σt=124pmGB×QGBt+Σt=124pmEB×QEBt+Σt=124pmAC×PACt+Σt=124pmEC×Pchilt+Σt=124pmAir×Pcondt]]>式中,pmCHPi为燃气轮机的单位功率运行维护成本;pmdistri为分布式发电设备单位功率运行维护成本;pmstor泛指储能设备的单位功率运行维护成本;pmGB为燃气锅炉的单位功率运行维护成本;pmEB为余热锅炉的单位功率运行维护成本;pmAC为吸收式制冷机的单位功率运行维护成本;pmEC为压缩式电制冷机的单位功率运行维护成本;pmAir为空调系统的单位功率运行维护成本;Pi为第i台微型燃气轮机的电功率输出,单位是kW;为第i台分布式发电系统的出力,单位是kW;和分别泛指三类储能设备的充放能功率,单位是kW;为燃气锅炉的制热功率,单位已换算至kW;为余热锅
\t炉的制热功率,单位已换算至kW;为吸收式制冷机的制冷功率,单位已换算至kW;为压缩式电制冷机...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐青山曾艾东王凯孙璐王迎秋赵洪磊戚艳王旭东蒋菱于建成霍现旭李国栋李志坚
申请(专利权)人:东南大学国家电网公司国网天津市电力公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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