一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法，本计算方法首先获取园区能源站冷、热、电负荷的预测需求；其次，根据园区能源站的负荷类型和所接入变电站对能源站进行分类，并选择能源站供电方式和容量；然后，根据园区所在地理位置及气候，确定分布式光伏建设方案；之后，分析能源站附近用户的冷、热、电负荷所占比例，设计三联供机组容量；最后，计算该能源站建设的投资费用。本方法通过分析园区能源站供电及负荷情况，对采用能源互联的配电网提出了完整的规划流程，对未来大量新能源接入电力系统的配电网规划提供了可行的规划路径。

An energy interconnection planning method based on the access of the park energy station to the distribution network

The invention discloses an energy Internet access to distribution network planning method based on energy park station, the calculation method of demand forecasting first get Park energy station of cold and heat and electricity load; secondly, according to the load type energy station in the park and access substation on energy station classification, and select the power supply capacity and energy station then, according to the park; location and climate, determine the construction of distributed photovoltaic project; after the analysis of the energy station near the user's cold, heat and electricity load proportion for the unit capacity design of triple; finally, calculating the energy investment cost of station construction. Based on the analysis of the power supply and load of the energy station, this method provides a complete planning process for the distribution network with energy interconnected, and provides a feasible planning path for the distribution network planning of a large number of new energy sources coming into the power system in the future.

【技术实现步骤摘要】
一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法
本专利技术涉及电力系统规划领域，特别是涉及一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法。
技术介绍
国内综合能源利用规划是新近在低碳经济发展下的新领域，主要对城市的一个特殊区域(从一个大型开发区，园区或者一座建筑)会推广新型能源独立供给模式，提高能源利用的清洁性和利用效率。此类工程的规划及前期研究则需要综合负荷预测方法作为能源配置的基础和依据。环境问题的频繁出现导致需要改善能源结构，配电网中加入新能源后，传统的配电网规划方法将需要进行调整。并且由于化石燃料的紧缺和天然气价格逐步上涨，导致能源的经济效益降低。因此，在规划中根据园区的负荷结构设计相应的冷热电三联供能源站存在重要的实用价值，急需一种可行性强、易于操作的能源互联规划方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法。针对园区负荷中冷、热、电之间的比例设计三联供机组的容量，能够充分利用天然气的热能，使综合用能效率达到90％以上。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法，包括如下步骤：步骤一：获取园区能源站冷、热、电负荷的预测需求；步骤二：根据园区能源站的负荷类型和所接入变电站对能源站进行分类；步骤三：根据园区类型及负荷情况选择能源站供电方式和容量；步骤四：根据园区所在地理位置及气候，确定分布式光伏建设方案；步骤五：分析能源站附近用户的冷、热、电负荷所占比例，设计三联供机组容量；步骤六：计算该能源站建设的投资费用。进一步，所述步骤一)中，对园区能源站的规划电负荷，采用负荷密度法进行计算，计算公式如下所示：预测负荷＝负荷密度(kW/hm2)*用地面积(hm2)；所述负荷密度根据具体实施方式中的负荷密度数据表进行测算。进一步，所述步骤一)中，对于冷负荷，通过以下公式进行预测：Qc1＝qC1A×10－3式中：Qc1－空调冷负荷，kW；qC1－空调冷指标，W/m2；A－空调建筑物的建筑面积，m2；对于热负荷，通过以下公式进行预测：通过以下公式进行预测：Qc2＝qC2A×10－3式中：Qc2－空调热负荷，kW；qC2－空调热指标，W/m2；A－空调建筑物的建筑面积，m2。进一步，所述步骤二)中，根据园区能源站的负荷类型以及所连接的变电站将能源站分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个类型；其中，Ⅰ类能源站依托于110kV变电站，为区域提供大容量的冷、热、电能，适用于负荷较大、较集中的区域；Ⅱ类能源站依托于10kV开关站，为局部区域提供中等容量的冷、热、电的能源，适用于分布式供能的区域；Ⅲ类能源站依托于10kV开关站或变电房，为楼宇提供冷、热、电能。进一步，所述步骤三)中，根据第二步的园区类型及负荷情况选择能源站供电方式和容量，三联供机组包括燃气轮机和溴化锂制冷机组，Ⅰ类能源站采用3MW级以上的大功率的燃气轮机；Ⅱ类能源站采用3MW级及以下，300kW以上额适用于分布式发电的燃气轮机；Ⅲ类能源站采用300kW及以下的小功率燃气轮机。进一步，所述步骤四)中，根据园区所在地理位置及气候，确定分布式光伏发电系统建设方案，在各类建筑物上安装适合的光伏发电系统并根据楼宇屋顶面积信息计算分布式光伏装机容量，容量计算公式如下式所示，并结合当地气候计算年等效利用小时数和年发电量：屋顶可装机容量＝屋顶可利用面积×屋顶利用率×每平方米装机容量。进一步，所述步骤五)中，分析能源站附近用户的冷、热、电负荷所占比例，设计三联供机组容量，计算夏季最大冷和热负荷所对应的三联供机组容量Ss和冬天最大热负荷所对应的三联供机组容量Sw，取Ss和Sw的较大值，作为三联供机组的配置容量。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法，在引入分布式光伏和冷热电三联供能源站后，对传统的电网规划进行改进，通过该方法对待规划园区的负荷对夏大、夏小、冬大和冬小用能需求进行预测，为配电网规划提供数据基础；根据负荷等因素区分园区的类型再选择供电方式和容量，使供能能够满足当前园区的需求；该方法结合当前园区的地理环境等因素，规划分布式光伏配备的容量，该方法根据不同季节负荷冷、热、电负荷的占比，设计三联供机组的容量；该方法针对园区负荷中冷、热、电之间的比例设计三联供机组的容量，能够充分利用天然气的热能，使综合用能效率达到90％以上；通过负荷容量选择使用燃气轮机、燃气内燃机或三联供机组，利用负荷的特性优化能源站设备容量，本专利技术的方法能适应各类型园区的配电网规划，对经济效益和环境保护均有应用价值。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1是本专利技术的方法流程图；图2是能源站与光伏接入方式示意图。具体实施方式以下将参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术的一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法，包括如下步骤：步骤一：获取园区能源站冷、热、电负荷的预测需求；1.对园区能源站的规划电负荷，采用负荷密度法进行计算，计算公式如下所示：预测负荷＝负荷密度(kW/hm2)*用地面积(hm2)；式中，负荷密度可采用如下表所示的负荷密度数据表进行测算。表1.负荷密度数据表2.对于冷负荷，通过以下公式进行预测：Qc1＝qC1A×10－3式中：Qc1－空调冷负荷，kW；qC1－空调冷指标，W/m2；A－空调建筑物的建筑面积，m2；3.对于热负荷，通过以下公式进行预测：通过以下公式进行预测：Qc2＝qC2A×10－3式中：Qc2－空调热负荷，kW；qC2－空调热指标，W/m2；A－空调建筑物的建筑面积，m2。步骤二：根据园区能源站的负荷类型和所接入变电站对能源站进行分类；根据园区能源站的负荷类型以及所连接的变电站将能源站分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个类型；其中，Ⅰ类能源站依托于110kV变电站，为区域提供大容量的冷、热、电能，适用于负荷较大、较集中的区域；Ⅱ类能源站依托于10kV开关站，为局部区域提供中等容量的冷、热、电的能源，适用于分布式供能的区域；Ⅲ类能源站依托于10kV开关站或变电房，为楼宇提供冷、热、电能。步骤三：根据园区类型及负荷情况选择能源站供电方式和容量；根据第二步的园区类型及负荷情况选择能源站供电方式和容量，三联供机组包括燃气轮机和溴化锂制冷机组，Ⅰ类能源站采用3MW级以上的大功率的燃气轮机；Ⅱ类能源站采用3MW级及以下，300kW以上额适用于分布式发电的燃气轮机；Ⅲ类能源站采用300kW及以下的小功率燃气轮机。步骤四：根据园区所在地理位置及气候，确定分布式光伏建设方案；本实施例中，是在各类建筑物上安装适合的光伏发电系统并根据楼宇屋顶面积信息计算分布式光伏装机容量，容量计算公式如下式所示，并结合当地气候计算年等效利用小时数和年发电量：屋顶可装机容量＝屋顶可利用面积×屋顶利用率×每平方米本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤一：获取园区能源站冷、热、电负荷的预测需求；步骤二：根据园区能源站的负荷类型和所接入变电站对能源站进行分类；步骤三：根据园区类型及负荷情况选择能源站供电方式和容量；步骤四：根据园区所在地理位置及气候，确定分布式光伏建设方案；步骤五：分析能源站附近用户的冷、热、电负荷所占比例，设计三联供机组容量；步骤六：计算该能源站建设的投资费用。

【技术特征摘要】
1.一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤一：获取园区能源站冷、热、电负荷的预测需求；步骤二：根据园区能源站的负荷类型和所接入变电站对能源站进行分类；步骤三：根据园区类型及负荷情况选择能源站供电方式和容量；步骤四：根据园区所在地理位置及气候，确定分布式光伏建设方案；步骤五：分析能源站附近用户的冷、热、电负荷所占比例，设计三联供机组容量；步骤六：计算该能源站建设的投资费用。2.根据权利要求1所述的一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法，其特征在于：所述步骤一)中，对园区能源站的规划电负荷，采用负荷密度法进行计算，计算公式如下所示：预测负荷＝负荷密度(kW/hm2)*用地面积(hm2)；所述负荷密度的数据采用下表所示：3.根据权利要求1所述的一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法，其特征在于：所述步骤一)中，对于冷负荷，通过以下公式进行预测：Qc1＝qC1A×10－3式中：Qc1－空调冷负荷，kW；qC1－空调冷指标，W/m2；A－空调建筑物的建筑面积，m2；对于热负荷，通过以下公式进行预测：通过以下公式进行预测：Qc2＝qC2A×10－3式中：Qc2－空调热负荷，kW；qC2－空调热指标，W/m2；A－空调建筑物的建筑面积，m2。4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于园区能源站接入配电网的能源互联规划方法，其特征在于：所述步骤二)中，根据园区能源站的负荷类型以及所连接的变电站将能源站分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个类型；其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵维兴，姚璐，谢威，廖清阳，宁楠，安江，罗希，尚晓霞，蔡泽祥，刘文泽，饶赟，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52