一种分布式发电供能系统及其优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式发电供能系统的优化方法，包括以下步骤：首先建立分布式发电供能系统的模型；然后针对模型，根据以下热能供需平衡和功率平衡的方程，求得约束条件；最后根据热能供需平衡和功率平衡的约束条件，建立以节省成本和减少温室气体排放量为目标的目标优化函数。本发明专利技术定义了包含最小化日常运行成本和最小化温室气体排放量的2个子目标优化函数，大幅度降低微电网的运行成本和降低微电网的温室气体排放量，达到能源部提出的节能减排要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种分布式发电供能系统的优化方法，包括以下步骤：首先建立分布式发电供能系统的模型；然后针对模型，根据以下热能供需平衡和功率平衡的方程，求得约束条件；最后根据热能供需平衡和功率平衡的约束条件，建立以节省成本和减少温室气体排放量为目标的目标优化函数。本专利技术定义了包含最小化日常运行成本和最小化温室气体排放量的2个子目标优化函数，大幅度降低微电网的运行成本和降低微电网的温室气体排放量，达到能源部提出的节能减排要求。【专利说明】
本专利技术属于分布式发电系统节能减排技术研究领域，特别涉及分布式发电供能系统的成本及温室气体排放的优化方法。
技术介绍
中国电力在取得极大发展、为我国经济和其它产业的发展提供强有力支持的同时，也是中国环境污染的重要原因。因此，节能减排对于电力行业具有特别重要的意义。分散电源的兴起和发展给电力系统提供了一种非常有前途的节能减排技术。但是却也不可避免的对周围的居民区乃至整个地球造成一定的污染。基于分散电源的分布式发电供能系统的接入是未来智能电网建设的重要组成部分，而实现节能减排是智能电网运行的关键目标之一，因此，研究分析分布式发电供能系统的节能减排效益对于智能电网的规划和运行意义重大。国内外的一些学者对配电侧中引入分散电源的节能减排效益开展了研究，但待选优化的分散电源类型较少，且只模拟了电负荷，而没有对热负荷或冷负荷进行相应的分析，不能全面真实地反映分散电源的节能减排效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能全面反映分布式发电供能系统的成本及温室气体排放的优化方法。该方法提出一种兼顾最小化日常运行成本和最小化温室气体排放量的方案，尽量减少日常的能源运行成本和温室气体排放量，为孤岛微电网的运行提供了一个优化管理系统。为实现上述的目的，本专利技术的一种分布式发电供能系统的优化方法，包括以下步骤: (1)建立分布式发电供能系统的模型；模型包括原动机单元、分布式能源和电网，分布式能源和电网互补供能，电网连接交流母线；分布式能源包括并网运行的储能系统、风力发电系统和光伏发电系统，它们通过DC/DC转换器和DC/AC转换器分别与直流母线和交流母线连接；原动机单元包括内燃机、微型汽轮机和燃料电池，原动机单元的发电端连接交流母线、原动机单元的热气端分别通过热交换器和吸收式制冷箱与加热负载、制冷负载连接，原动机的燃气端分别通过燃气锅炉和吸收冰箱与加热负载、制冷负载连接。(2)针对步骤一建立的模型，根据热能供需平衡和功率平衡的方程，求得约束条件； 热能供需平衡方程为【权利要求】1.一种分布式发电供能系统的优化方法，其特征包括以下步骤: (1)建立分布式发电供能系统的模型； (2)针对(1)建立的模型，根据热能供需平衡和功率平衡的方程，求得约束条件； (3)根据(2)求得的约束条件，建立多目标优化函数。2.根据权利要求1所述的分布式发电供能系统的优化方法，其特征在于:(I)所述的模型包括原动机单元、分布式能源和电网，分布式能源和电网互补供能、分别连接交流母线，原动机单元的发电端连接交流母线、其热气端和燃气端与加热负载、制冷负载连接。3.根据权利要求2所述的分布式发电供能系统的优化方法，其特征在于:所述的原动机单元包括内燃机、微型汽轮机和燃料电池。4.根据权利要求2所述的分布式发电供能系统的优化方法，其特征在于:所述的分布式能源包括并网运行的储能系统、风力发电系统和光伏发电系统，它们通过DC/DC转换器和DC/AC转换器分别向直流负载和交流负载供能。5.根据权利要求2所述的分布式发电供能系统的优化方法，其特征在于:所述的原动机单元的热气端分别通过热交换器和吸收式制冷箱与加热负载、制冷负载连接，原动机的燃气端分别通过燃气锅炉和吸收冰箱与加热负载、制冷负载连接。6.根据权利要求1所述的分布式发电供能系统的优化方法，其特征在于:(2)所述的热能供需平衡方程为: 7.根据权利要求1所述的分布式发电供能系统的优化方法，其特征在于:(2)所述的功率平衡方程包括交流系统的功率平衡方程和直流系统的功率平衡方程； 交流系统的功率平衡方程: 8.根据权利要求1至7任一所述的分布式发电供能系统的优化方法，其特征在于:(3)所述的多目标优化函数为两个分别包含最小化日常运行成本和最小化温室气体排放的子目标优化函数。9.根据权利要求8所述的分布式发电供能系统的优化方法，其特征在于:所述的最小化日常运行成本的子目标优化函数为: 10.根据权利要求9所述的分布式发电供能系统的优化方法，其特征在于:所述的最小化温室气体排放的子目标优化函数为: 【文档编号】G06Q10/04GK103778485SQ201410061481【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月24日 优先权日:2014年2月24日 【专利技术者】黄焘, 陈钢, 杨振纲, 陈旭, 关南强, 马斌, 申展, 雷金勇, 许爱东, 郭晓斌, 荆朝霞, 周少雄, 杨苹 申请人:南方电网科学研究院有限责任公司, 南方电网综合能源有限公司, 华南理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄焘，陈钢，杨振纲，陈旭，关南强，马斌，申展，雷金勇，许爱东，郭晓斌，荆朝霞，周少雄，杨苹，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，南方电网综合能源有限公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：