一种多能互补综合能量管理方法技术

本发明专利技术公开了一种多能互补综合能量管理方法，属于环保节能能源利用技术领域，该管理控制方法用于控制多能互补综合能量管理系统，具体分情况进行控制，具体情况包括当白天太阳能的能量密度较高且当时需要启动室内的制冷系统对内制冷时、当白天太阳能的能量密度较高且当时不需要启动室内的制冷系统对内制冷时、当当天太阳能的能量密度较高时，已足够利用制冷循环将室内温度控制在理想的或所设定的温度时等情况，本发明专利技术的多能互补综合能量管理方法解决了空调用电问题，可利用太阳能就地取电就可以解决负荷高峰，本发明专利技术拓展了新能源技术应用，为新能源应用推广提供了新模式。

A Multi-energy Complementary Integrated Energy Management Method

The invention discloses a multi-energy complementary integrated energy management method, which belongs to the technical field of environmental protection and energy saving. The management control method is used to control the multi-energy complementary integrated energy management system, and the specific control is carried out in different situations, including when the energy density of solar energy is high in daytime and the indoor refrigeration system needs to be started at that time for internal refrigeration, and when solar energy is in daytime. When the energy density is high and the indoor refrigeration system does not need to be started at that time, and when the energy density of solar energy is high on that day, it is enough to use the refrigeration cycle to control the indoor temperature at the ideal or set temperature, etc. The multi-energy complementary comprehensive energy management method of the invention solves the problem of air conditioning power consumption, and the negative energy can be solved by using solar energy to collect electricity in situ. The invention expands the application of new energy technology and provides a new mode for the application and popularization of new energy.

【技术实现步骤摘要】
一种多能互补综合能量管理方法
本专利技术公开的一种多能互补综合能量管理方法，属于环保节能能源利用

技术介绍
目前，由于气候变暖导致夏天用户的用电高峰，这将导致电网频率失稳，严重者将导致区域大面积停电。针对此类情况，电网推出了峰谷电价的政策，并通过引入储能装置或储能方法进行削峰填谷的方式减小电网压力。该储能装置可装于网端，也可以装于负荷端(即用户端)，同样可以装于电源端。但现有技术也存在一些问题，例如由于储能容量有限，跟电网的数量级不相匹配，不能解决根本性问题。目前也有通过引入光伏、水电、风电等新能源电源或者将储能与其结合来削弱负荷高峰对电网的影响，但是由于其波动性和不确定性以及并网的难度，这些因素都将在引入新能源的同时增加电网的不稳定性。因此，从网端和源端引入新能源不仅增加了网端和源端的控制难度，增加系统维度和复杂度，而且由于最后引入的新能源电源与电网的数量级不在同一级别，并不能完全解决负荷高峰带给电网的影响。因此，将新能源引入负荷端(即用户端)可以较好地解决这些问题。通过国家专利局网站经过初步检索发现的现有技术有：专利号CN104952001A的专利申请公开了一种对包括空调负荷的可控负荷进行用电优化调度的方法将用电设备分为可控负荷和固定负荷，可控负荷包括可调功率的空调负荷，以及可转移负荷；对空调负荷建立空调运行优化目标模型，对可转移负荷建立可转移负荷优化目标模型；对空调运行优化目标模型采用非支配排序遗传算法进行优化；对可转移负荷优化目标模型采用自适应遗传算法进行寻优，以最小化能源花费和室内最适温度为目标建立函数。该专利技术仅从调用可转移负荷来达到花费的最小化，但是可转移负荷的总负荷量较小，所能够节省的花费有限，并且不能够削弱负荷峰谷，不能减小电网压力。专利号CN201810069900.X的专利申请公开了一种家庭能量管理方法包含光伏阵列、蓄电池、逆变器、家庭负荷、家庭网关、Web服务器以及Web浏览器，所述光伏阵列与蓄电池均通过逆变器分别接入到家庭负荷、电网；家庭负荷包含智能插座与电器，智能插座分别连接到电器、逆变器、家庭网关；家庭网关、Web服务器、Web浏览器依次相连。以同时考虑经济性和舒适度为综合评价指标建立目标函数，以储能剩余电量为约束确定最终的负荷用电量。该专利技术虽然将光伏和储能纳入能量管理系统，但却没有考虑到能量转换过程中的效率问题，均是采用电能作为媒介，各设备进行能量的交换和互补，其中的能量损耗不言而喻。以上皆是对光储的结构进行结合和优化改进，只是对光储结合的方法做出优化改进，且此处的储能大多采用电化学储能(锂电池、铅蓄电池等)。光伏-电转化效率不高且当光伏-电再转化为其他用电设备所需的能量其效率将进一步降低，而当没有那么多用电设备时，电能将进一步转化为储能的化学能，多了一步能量转化后其效率进一步降低。结合以上分析，若能改变用电设备的结构，将光伏和储能结合，减少能量转化步骤将有效解决太阳能利用率的问题。又已知空调是造成夏天用电高峰的主要原因，若解决空调设备的用电问题将有效解决用电高峰问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术多能互补综合能量管理控制方法采用以下技术方案：该管理控制方法用于控制多能互补综合能量管理系统，具体分情况进行控制，具体情况包括当白天太阳能的能量密度较高且当时需要启动室内的制冷系统对内制冷时、当白天太阳能的能量密度较高且当时不需要启动室内的制冷系统对内制冷时、当当天太阳能的能量密度较高时，已足够利用制冷循环将室内温度控制在理想的或所设定的温度时等情况，一种多能互补综合能量管理控制方法，该管理控制方法用于控制多能互补综合能量管理系统，具体分情况控制方法如下：情况一、当白天太阳能的能量密度较高且当时需要启动室内的制冷系统对内制冷时，若当白天所收集的太阳能刚好可以提供白天室内制冷所需的能量时，太阳能只提供制冷模块所需的能源，此时将压力调节阀14、副入口阀15、气仓出口阀一17、气仓出口阀二18和膨胀腔入口阀19均处于关闭状态；同时将出口阀门13和入口阀门12处于开启状态；情况二、当白天太阳能的能量密度较高且当时不需要启动室内的制冷系统对内制冷时，此时将气仓出口阀一17、气仓出口阀二18、膨胀腔入口阀19、出口阀门13和入口阀门12处于关闭状态，压力调节阀14和副入口阀15均处于开启状态；情况三、当当天太阳能的能量密度较高时，已足够利用制冷循环将室内温度控制在理想的或所设定的温度时，剩余的气体压缩能将通过压力调节阀14调节阀门开度进入压缩气储能仓16，系统根据夜间用能情况，调节气仓出口阀1的开度在白天对其他用电设备供电；上述多能互补综合能量管理系统，包括集能模块、储能模块、制冷模块和供电模块四部分，其特征在于，所述集能模块包括：反光镜矩阵1、聚光聚热器2、膨胀腔室入口3、绝热外壁4、内壁5、膨胀腔室6、活塞板7、压缩腔室8、电机9、取电导线10、连杆11、电网36及逆变器37；所述储能模块包括压力调节阀14、副入口阀15、压缩气储能仓16、气仓出口阀一17、气仓出口阀二18、膨胀腔入口阀19和冷却器20；所述压力调节阀14位于压缩腔室8底部开口，当压缩腔室8的气体压力过大时，调节所述调节阀14变大开度，气体通过所述压力调节阀14通入压缩气储能仓16，在压缩气储能仓16设置冷却器20将气体热能提前转化为压力能，从制冷模块的毛细管26分出支路连接到冷却器20，所述冷却器20的废气出口通过副入口阀15与压缩腔室8相连接；在压缩气储能仓16设置有气仓出口阀一17和气仓出口阀二18，其中所述气仓出口阀二18通过管道与膨胀腔室6底部的膨胀腔入口阀19相连；所述制冷模块包括高温高压液体管道21、高温高压液体22、中温中压液体23、冷凝器24、中温中压液体管道25、毛细管26、蒸发器27、低温低压气体28、高温低压气体29、高温低压气体管道30、入口阀门12和出口阀门13。进一步地，所述压缩腔室8的侧壁上端和下端分别设置有入口阀门12和出口阀门13，压缩腔室8通过出口阀门13与高温高压液体管道21相连，通过压缩腔室8加压的高温高压气体通过出口阀门13进入高温高压液体管道21，由于管道截面空间突然缩小，所述高温高压气体将变为高温高压液体22，高温高压液体管道21与冷凝器24相连，高温高压液体22通入冷凝器24，冷凝器24通过向外散热的方式对高温高压液体22进行降温处理，高温高压液体22由于冷凝器24带走热量而变为中温中压液体23，冷凝器24出口端与中温中压液体管道25相连，中温中压液体管道25的另一端与毛细管26相连，毛细管26另一端与蒸发器27相连，所述中温中压液体23通过中温中压液体管道25通过毛细管26进入蒸发器27，由于中温中压液体23从小空间进入大空间瞬间汽化吸热而带走大量热量变为低温低压气体28，通过蒸发器27对外吸热起到降低外接温度的作用，所述低温低压气体28由于吸收了外接的热量变为高温低压气体29，蒸发器27通过高温低压气体管道30与入口阀门12相连接，高温低压气体29通过入口阀门12重新进入压缩腔室8，完成一次制冷循环。进一步地，所述供电模块包括集热室31、涡轮机32、发电机33、送电导线34、用电设备35和电网36。采用上述技术方案后，取得如下有益效果：一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多能互补综合能量管理控制方法，该管理控制方法用于控制多能互补综合能量管理系统，具体分情况控制方法如下：情况一、当白天太阳能的能量密度较高且当时需要启动室内的制冷系统对内制冷时，若当白天所收集的太阳能刚好可以提供白天室内制冷所需的能量时，太阳能只提供制冷模块所需的能源，此时将压力调节阀(14)、副入口阀(15)、气仓出口阀一(17)、气仓出口阀二(18)和膨胀腔入口阀(19)均处于关闭状态；同时将出口阀门(13)和入口阀门(12)处于开启状态；情况二、当白天太阳能的能量密度较高且当时不需要启动室内的制冷系统对内制冷时，此时将气仓出口阀一(17)、气仓出口阀二(18)、膨胀腔入口阀(19)、出口阀门(13)和入口阀门(12)处于关闭状态，压力调节阀(14)和副入口阀(15)均处于开启状态；情况三、当当天太阳能的能量密度较高时，已足够利用制冷循环将室内温度控制在理想的或所设定的温度时，剩余的气体压缩能将通过压力调节阀(14)调节阀门开度进入压缩气储能仓(16)，系统根据夜间用能情况，调节气仓出口阀(1)的开度在白天对其他用电设备供电；上述多能互补综合能量管理系统，包括集能模块、储能模块、制冷模块和供电模块四部分，其特征在于，所述集能模块包括：反光镜矩阵(1)、聚光聚热器(2)、膨胀腔室入口(3)、绝热外壁(4)、内壁(5)、膨胀腔室(6)、活塞板(7)、压缩腔室(8)、电机(9)、取电导线(10)、连杆(11)、电网(36)及逆变器(37)；所述储能模块包括压力调节阀(14)、副入口阀(15)、压缩气储能仓(16)、气仓出口阀一(17)、气仓出口阀二(18)、膨胀腔入口阀(19)和冷却器(20)；所述压力调节阀(14)位于压缩腔室(8)底部开口，当压缩腔室(8)的气体压力过大时，调节所述调节阀(14)变大开度，气体通过所述压力调节阀(14)通入压缩气储能仓(16)，在压缩气储能仓(16)设置冷却器(20)将气体热能提前转化为压力能，从制冷模块的毛细管(26)分出支路连接到冷却器(20)，所述冷却器(20)的废气出口通过副入口阀(15)与压缩腔室(8)相连接；在压缩气储能仓(16)设置有气仓出口阀一(17)和气仓出口阀二(18)，其中所述气仓出口阀二(18)通过管道与膨胀腔室(6)底部的膨胀腔入口阀(19)相连；所述制冷模块包括高温高压液体管道(21)、高温高压液体(22)、中温中压液体(23)、冷凝器(24)、中温中压液体管道(25)、毛细管(26)、蒸发器(27)、低温低压气体(28)、高温低压气体(29)、高温低压气体管道(30)、入口阀门(12)和出口阀门(13)。...

【技术特征摘要】
1.一种多能互补综合能量管理控制方法，该管理控制方法用于控制多能互补综合能量管理系统，具体分情况控制方法如下：情况一、当白天太阳能的能量密度较高且当时需要启动室内的制冷系统对内制冷时，若当白天所收集的太阳能刚好可以提供白天室内制冷所需的能量时，太阳能只提供制冷模块所需的能源，此时将压力调节阀(14)、副入口阀(15)、气仓出口阀一(17)、气仓出口阀二(18)和膨胀腔入口阀(19)均处于关闭状态；同时将出口阀门(13)和入口阀门(12)处于开启状态；情况二、当白天太阳能的能量密度较高且当时不需要启动室内的制冷系统对内制冷时，此时将气仓出口阀一(17)、气仓出口阀二(18)、膨胀腔入口阀(19)、出口阀门(13)和入口阀门(12)处于关闭状态，压力调节阀(14)和副入口阀(15)均处于开启状态；情况三、当当天太阳能的能量密度较高时，已足够利用制冷循环将室内温度控制在理想的或所设定的温度时，剩余的气体压缩能将通过压力调节阀(14)调节阀门开度进入压缩气储能仓(16)，系统根据夜间用能情况，调节气仓出口阀(1)的开度在白天对其他用电设备供电；上述多能互补综合能量管理系统，包括集能模块、储能模块、制冷模块和供电模块四部分，其特征在于，所述集能模块包括：反光镜矩阵(1)、聚光聚热器(2)、膨胀腔室入口(3)、绝热外壁(4)、内壁(5)、膨胀腔室(6)、活塞板(7)、压缩腔室(8)、电机(9)、取电导线(10)、连杆(11)、电网(36)及逆变器(37)；所述储能模块包括压力调节阀(14)、副入口阀(15)、压缩气储能仓(16)、气仓出口阀一(17)、气仓出口阀二(18)、膨胀腔入口阀(19)和冷却器(20)；所述压力调节阀(14)位于压缩腔室(8)底部开口，当压缩腔室(8)的气体压力过大时，调节所述调节阀(14)变大开度，气体通过所述压力调节阀(14)通入压缩气储能仓(16)，在压缩气储能仓(16)设置冷却器(20)将气体热能提前转化为压力能，从制冷模块的毛细管(26)分出支路连接到冷却器(20)，所述冷却器(20)的废气出口通过副入口阀(15)与压缩腔室(8)相连接；在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴联凯，
申请(专利权)人：吴联凯，
类型：发明
国别省市：浙江,33