一种多能互补微能源的经济运行策略制造技术

本发明专利技术涉及到的是一种多能互补微能源的经济运行策略，其特征为：建立一个经济目标，选择使总体成本最小或收益最大化的运行方式，在目标函数中不考虑如对电网性能的影响、对环境的影响等非经济性参数；建立经济性最优目标函数，即目标函数为多能互补微能源系统日运行费用最小，微能源系统的日运行综合费用主要包括燃料费用、与电网交互的功率费用和系统运行维护费用3个方面。

An economic operation strategy of multi energy complementary micro energy sources

The present invention relates to a multi energy complementary energy micro economic operation strategy, its characteristic is: the establishment of an economic goal, choose the method of operation to make the maximum minimum overall cost or profit, not considering the influence of power grid, such as properties of the environmental impact of the non economic parameters in the objective function; the establishment of optimal objective function, the objective function for multi energy complementary micro energy system on the minimum operation cost, comprehensive cost, operation of micro energy system mainly includes the interaction of fuel cost, and grid power costs and system operation and maintenance costs 3 aspects.

【技术实现步骤摘要】
一种多能互补微能源的经济运行策略
本专利技术属于发电控制领域，涉及一种多能互补微能源的经济运行策略。
技术介绍
随着能源改革的不断深化，由分布式光伏、风力发电、微型燃气轮机、生物质发电、太阳能光热和储能等清洁能源和可再生能源形式通过不同的形式和管理单元组成的微型能源网是现在能源技术的发展方向。由分布式光伏和储能组成的光储一体化系统或由风电、光伏和储能组成的风光储系统在需求侧解决了风能和光能的就地利用问题、有效避免了“弃风、弃光”现象的发生，同时在峰谷分时电价的情况下，通过“削峰填谷”有效地利用了电能并降低了用户的度电电费。冷、热、电联供(CombinedCooling,HeatingandPower,CCHP)技术的发展和应用，也更好地推动了多能源微网技术的发展，燃气轮机与溴化锂机组的组合不仅能提供电能，还能通过能源的梯级利用为用户提供热能和冷能，使狭义的“微电网”发展成了广义的“微能源网”。冷热电联供的微能源网的能源结构和设备耦合关系非常复杂，认真研究其多能互补和耦合机理对于微能源网的智能控制和优化运行具有十分重要的实用意义。目前，微电网的研究已经取得一定的进展，但涉及CCHP的微能源网的研究还较少，主要集中在系统模型、运行效率和经济性等方面。由燃气轮机、太阳能光伏、微风发电、储能、地源热泵等清洁能源和可再生能源形式构成协同优化的多源互补微能源系统得到了越来越广泛的应用。目前的研究都集中在微能源网的某一单方面，未能从整个系统的运行进行分析研究。针对以上问题，本文以智能工业园区由天然气燃气轮机、太阳能光伏、风力发电、地源热泵、储能等清洁能源和可再生能源组成的微能源网为基础，从经济角度进行综合分析。
技术实现思路
一种多能互补微能源的经济运行策略，首先建立一个经济目标，选择使总体成本最小或收益最大化的运行方式，在目标函数中不考虑如对电网性能的影响、对环境的影响等非经济性参数。其次，建立经济性最优目标函数，即目标函数为多能互补微能源系统日运行费用最小(或日毛利润最大，此处以运行费用最小为例)，微能源系统的日运行综合费用主要包括燃料费用、与电网交互的功率费用和系统运行维护费用3个方面：minKTotal＝min(KFuel+KGrid+KMaintain)(1)式中：KTotal为微能源系统的日运行综合费用；KFuel为燃料费用；KGrid为与电网交互的功率费用；KMaintain为系统运行维护费用。其中，微燃气轮机和燃气锅炉的燃料成本函数计算公式为：式中：fCHP为微燃气轮机耗气量函数；Pt为微燃气轮机功率输出，单位为kW；为逐时气价，单位为￥/(kWh)；为燃气锅炉t时段的耗气量，单位为kWh；t为时间段序号，单位为h。联供系统与电网的电能交换成本函数计算公式为：式中：为逐时电价；为t时段微能源网与大电网的电量交换值。微能源系统的运行维护成本函数计算公式为式中：i为系统内分布式能源、储能设备、燃气轮机、制冷机等设备序列，pi为各设备的单位功率的运行维护成本，为各设备运行功率。冷热电联供微能源网的约束条件根据系统的运行包括冷热功率平衡、系统电功率平衡和设备容量、设备运行等约束。根据式(4)计算微能源系统的单位功率运行维护成本，在系统设备确定、运行队伍稳定的情况下，单位功率的运行维护成本是相对固定的。根据式(3)计算联供系统与电网的电能交换成本，对于固定电价的园区逐时电价时固定的，只需根据实时功率计算交换成本，对于峰谷分时电价的园区，根据各时段的逐时电价和实时功率计算电能交换成本。根据式(2)计算微燃气轮机和燃气锅炉的燃料成本，折算到各时段的度电成本。根据式(1)选取成本最低的运行方式，由于成本的主要部分为燃料成本、与电网交互的功率费用和系统运行维护成本，由于系统运行维护成本相对固定，主要比较燃料成本和与电网交互的功率费用，当度电燃料成本低于与电网交互的度电成本时选择使用燃气轮机发电，反之，则选择使用电网供电，保证电能的使用成本最低。具体实施方式一种多能互补微能源的经济运行策略，首先建立一个经济目标，选择使总体成本最小或收益最大化的运行方式，在目标函数中不考虑如对电网性能的影响、对环境的影响等非经济性参数。其次，建立经济性最优目标函数，即目标函数为多能互补微能源系统日运行费用最小(或日毛利润最大，此处以运行费用最小为例)，微能源系统的日运行综合费用主要包括燃料费用、与电网交互的功率费用和系统运行维护费用3个方面：minKTotal＝min(KFuel+KGrid+KMaintain)(1)式中：KTotal为微能源系统的日运行综合费用；KFuel为燃料费用；KGrid为与电网交互的功率费用；KMaintain为系统运行维护费用。其中，微燃气轮机和燃气锅炉的燃料成本函数计算公式为：式中：fCHP为微燃气轮机耗气量函数；Pt为微燃气轮机功率输出，单位为kW；为逐时气价，单位为￥/(kWh)；为燃气锅炉t时段的耗气量，单位为kWh；t为时间段序号，单位为h。联供系统与电网的电能交换成本函数计算公式为：式中：为逐时电价；为t时段微能源网与大电网的电量交换值。微能源系统的运行维护成本函数计算公式为式中：i为系统内分布式能源、储能设备、燃气轮机、制冷机等设备序列，pi为各设备的单位功率的运行维护成本，为各设备运行功率。冷热电联供微能源网的约束条件根据系统的运行包括冷热功率平衡、系统电功率平衡和设备容量、设备运行等约束。根据式(4)计算微能源系统的单位功率运行维护成本，在系统设备确定、运行队伍稳定的情况下，单位功率的运行维护成本是相对固定的。根据式(3)计算联供系统与电网的电能交换成本，对于固定电价的园区逐时电价时固定的，只需根据实时功率计算交换成本，对于峰谷分时电价的园区，根据各时段的逐时电价和实时功率计算电能交换成本。根据式(2)计算微燃气轮机和燃气锅炉的燃料成本，折算到各时段的度电成本。根据式(1)选取成本最低的运行方式，由于成本的主要部分为燃料成本、与电网交互的功率费用和系统运行维护成本，由于系统运行维护成本相对固定，主要比较燃料成本和与电网交互的功率费用，当度电燃料成本低于与电网交互的度电成本时选择使用燃气轮机发电，反之，则选择使用电网供电，保证电能的使用成本最低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多能互补微能源的经济运行策略，其特征为：建立一个经济目标，选择使总体成本最小或收益最大化的运行方式，在目标函数中不考虑如对电网性能的影响、对环境的影响等非经济性参数；建立经济性最优目标函数，即目标函数为多能互补微能源系统日运行费用最小，微能源系统的日运行综合费用主要包括燃料费用、与电网交互的功率费用和系统运行维护费用3个方面：minK

【技术特征摘要】
1.一种多能互补微能源的经济运行策略，其特征为：建立一个经济目标，选择使总体成本最小或收益最大化的运行方式，在目标函数中不考虑如对电网性能的影响、对环境的影响等非经济性参数；建立经济性最优目标函数，即目标函数为多能互补微能源系统日运行费用最小，微能源系统的日运行综合费用主要包括燃料费用、与电网交互的功率费用和系统运行维护费用3个方面：minKTotal＝min(KFuel+KGrid+KMaintain)(1)式中：KTotal为微能源系统的日运行综合费用；KFuel为燃料费用；KGrid为与电网交互的功率费用；KMaintain为系统运行维护费用；其中，微燃气轮机和燃气锅炉的燃料成本函数计算公式为：式中：fCHP为微燃气轮机耗气量函数；Pt为微燃气轮机功率输出，单位为kW；为逐时气价，单位为￥/(kWh)；为燃气锅炉t时段的耗气量，单位为kWh；t为时间段序号，单位为h；联供系统与电网的电能交换成本函数计算公式为：式中：为逐时电价；...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛曙斌，毛知新，周玉，张辉，
申请(专利权)人：无锡协鑫分布式能源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32