一种三电池耦合型综合能源系统及其优化设计方法技术方案

本发明专利技术涉及一种三电池耦合型综合能源系统及其优化设计方法，所述系统包括燃料电池、光伏电池和蓄电池；所述优化设计方法包括以下步骤：以能源系统全年总费用最小为目标函数，建立优化数学模型；从预先构建的系统优化设计数据库中获取所述优化数学模型的输入变量参数值；求解所述优化数学模型，获得决策变量输出数据；根据求解获得的决策变量输出数据得到所述能源系统的最优设备容量和最优运行策略。与现有技术相比，本发明专利技术在提高终端负荷供应的可靠性与稳定性的同时，提升系统整体能效，提供的优化设计方法解决了现有方法中供需脱节等问题，为确定综合能源系统合理的设计方案和运行策略提供科学依据。

A three battery coupled integrated energy system and its optimization design method

The invention relates to a battery of three coupled integrated energy system and optimization design method, the system includes a fuel cell, photovoltaic cells and batteries; the optimization design method includes the following steps: Taking the minimum total energy system cost as objective function, the optimization mathematical model was established; from the pre built system optimization design parameters of input variables in the database to obtain the optimal mathematical model of value; solving the optimization mathematical model, get the decision variables according to the output data; the decision variable output data obtained by the optimal operation strategy of equipment capacity and optimal energy system. Compared with the prior art, the invention improves the terminal load supply reliability and stability at the same time, improve overall system efficiency, optimization design method provides to solve existing problems in the supply and demand gap method, and provide a scientific basis for determining the reasonable design scheme and operation strategy of integrated energy system.

【技术实现步骤摘要】
一种三电池耦合型综合能源系统及其优化设计方法
本专利技术涉及综合能源系统优化设计领域，特别涉及燃料电池、光伏电池和蓄电池耦合型综合能源系统及其设备配置与运行策略的协同优化方法，具体涉及一种三电池耦合型综合能源系统及其优化设计方法。
技术介绍
为应对日益严峻的能源和环境问题，分布式能源得到包括发达国家和发展中国家在内的全世界各国的广泛关注。分布式能源可以采用多种供能技术，大致可以分为两大类型：第一类是以燃气轮机、内燃机、微燃机、斯特林机、燃料电池等为原动机的热电联产或冷、热、电三联供技术；第二类是包括光伏发电、生物能发电、小型风力和水力发电等在内的小规模可再生能源技术。冷、热、电三联供技术是分布式能源系统的核心技术，基于能源的综合梯级利用原则进行系统集成优化整合，综合考虑输入系统的能量合理利用和整体系统的能流合理安排与流程优化组合，以同时满足热、电、冷等多种供能需求，实现对多种资源的深度利用，提高能源的综合利用效率。但冷、热、电三联供系统通常以天然气为燃料，减排潜力有限，特别是NOx排放不容忽视。从长期来看，可实现零能耗、零排放的可再生能源无疑是能源可持续发展的终极解决方案。然而，太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三电池耦合型综合能源系统，其特征在于，同时包括燃料电池、光伏电池和蓄电池，所述燃料电池通过一分电盘与蓄电池连接，所述光伏电池与蓄电池连接，所述蓄电池和光伏电池分别通过一配电盘与公共电网连接；该能源系统还包括与所述燃料电池匹配的补燃装置。

【技术特征摘要】
1.一种三电池耦合型综合能源系统，其特征在于，同时包括燃料电池、光伏电池和蓄电池，所述燃料电池通过一分电盘与蓄电池连接，所述光伏电池与蓄电池连接，所述蓄电池和光伏电池分别通过一配电盘与公共电网连接；该能源系统还包括与所述燃料电池匹配的补燃装置。2.一种如权利要求1所述的三电池耦合型综合能源系统的优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：以能源系统全年总费用最小为目标函数，建立优化数学模型；从预先构建的系统优化设计数据库中获取所述优化数学模型的输入变量参数值；求解所述优化数学模型，获得决策变量输出数据；根据求解获得的决策变量输出数据得到所述能源系统的最优设备容量和最优运行策略。3.根据权利要求2所述的优化设计方法，其特征在于，所述优化数学模型的目标函数表达式为：式中，Ctotal为系统全年总费用，Cinv为年投资费用，为年电网购电费用，为年燃气费用，为年卖电收益。4.根据权利要求2所述的优化设计方法，其特征在于，所述优化数学模型的包括电力供需平衡约束、热力平衡约束、燃料电池单元约束、光伏电池单元约束和蓄电池单元约束，其中，电力供需平衡约束表达式为：式中，h表示时段，为用户电负荷，为电网购电自用量，为光伏发电自用量，为燃料电池发电自用量，为蓄电池放电量；热力平衡约束表达式为：式中，为用户热负荷，为燃料电池余热回收量，为补燃装置用燃气量；燃料电池单元约束包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏飞，许唐云，瞿海妮，刘哲，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31