一种混合海洋能多能互补的能源枢纽及联合调控方法技术

本发明专利技术公开一种混合海洋能多能互补的能源枢纽及联合调控方法，能源枢纽包括海洋能多能耦合系统和与海洋能多能耦合系统连接的潮汐能发电系统、海上风能发电系统、海上光伏集热系统、海洋温差发电系统、海上光伏集热系统和储能系统，所述海洋能多能耦合系统包括电制热装置、电制冷装置和热制冷装置。本发明专利技术的技术方案中，利用不同海洋能资源的互补特性，建立不同海洋能之间的能量转换和耦合关系，在消纳新能源的同时保持系统的稳定性，并且使利益最大化。

A hybrid marine energy multi energy complementary energy hub and joint regulation method

【技术实现步骤摘要】
一种混合海洋能多能互补的能源枢纽及联合调控方法
本专利技术涉及能源
，具体涉及一种混合海洋能多能互补的能源枢纽以及一种混合海洋能多能互补的能源枢纽联合调控方法。
技术介绍
目前国内外对海洋能多能互补系统的研究主要集中在海洋能利用装置的设计与优化，如海洋能发电装置、采集装置以及提升海洋能利用率的装置等，这些装置往往旨在提升单种能源的利用效率。部分研究学者提出基于海洋能综合利用系统的多产系统，这些系统可以利用多种海洋能提供电力，氢气，淡水等若干有用的产品，但主要研究利用一种海洋能去尽可能的得到多种产品，所利用的海洋能资源的互补特性不强。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种混合海洋能多能互补的能源枢纽及其联合调控方法，旨在解决现有海洋能多能互补系统利用的不同海洋能资源的互补特性不强的问题。为实现上述目的，本专利技术提出的一种混合海洋能多能互补的能源枢纽联合调控方法，包括海洋能多能耦合系统和分别与海洋能多能耦合系统连接的潮汐能发电系统、海上风能发电系统、海上光伏集热系统、海洋温差发电系统和储能系统，所述海洋能多能耦合系统包括电制热装置、电制冷装置和热制冷装置。优选地，所述储能系统包括均与所述海洋能多能耦合系统连接的储热装置、储冷装置和储电装置，所述储电装置包括抽水泵和与抽水泵连接的用作抽水蓄能的潮汐能水库；所述海洋温差发电系统包括闭环连接的涡轮机、冷凝器、给水泵和蒸发器，所述蒸发器与设置的暖海水抽水机连接，所述冷凝器与设置的冷海水抽水泵连接，所述涡轮机的输出轴与设置的发电机连接。本专利技术还包含一种混合海洋能多能互补的能源枢纽联合调控方法，包括如下步骤：根据能源枢纽和所述能源枢纽的能量流动规律，建立能量耦合矩阵和所述能源耦合矩阵符合的能源枢纽约束条件；根据所述能量耦合矩阵、所述能源枢纽约束条件和所述能源枢纽的竞价策略，以及所述能源枢纽加入的互不影响的电市场、热市场和冷市场的单独出清流程，分别建立电市场单独出清模型、热市场单独出清模型和冷市场单独出清模型；根据所述能量耦合矩阵和所述能源枢纽约束条件、所述电市场单独出清模型、所述热市场单独出清模型和所述冷市场单独出清模型，建立所述能源枢纽的利润模型；求解所述利润模型获取所述能源枢纽的最优调度策略，根据所述最优调度策略对所述能源枢纽进行调控。优选地，所述根据能源枢纽和所述能源枢纽的能量流动规律，建立能量耦合矩阵和能源枢纽约束条件的步骤，包括：根据能源枢纽和所述能源枢纽的能量流动规律，获取电功率、热功率和冷功率之间的耦合关系和耦合效率；根据所述电功率、所述热功率和冷功率之间的耦合关系和耦合效率，建立描述所述能源枢纽的电功率、热功率和冷功率之间耦合关系的能量耦合矩阵；根据所述能量耦合矩阵，以及所述电功率、所述热功率和冷功率之间的耦合关系和耦合效率，建立所述能量耦合矩阵需要符合的能源枢纽约束条件。优选地，根据所述能量耦合矩阵、所述能源枢纽约束条件和所述能源枢纽的竞价策略，以及所述能源枢纽加入的互不影响的电市场、热市场和冷市场的单独出清流程，分别建立电市场单独出清模型、热市场单独出清模型和冷市场单独出清模型的步骤，包括：获取能源枢纽的竞价策略，以及所述能源枢纽加入的互不影响的电市场、热市场和冷市场的单独出清流程；根据所述能源枢纽的竞价策略的电市场竞价策略和电市场的单独出清流程，建立电市场单独出清模型；根据所述能源枢纽的竞价策略的热市场竞价策略和热市场的单独出清流程，建立热市场单独出清模型；根据所述能源枢纽的竞价策略的冷市场竞价策略和冷市场的单独出清流程，建立冷市场单独出清模型。优选地，所述根据所述能源枢纽的竞价策略的电市场竞价策略和电市场的单独出清流程，建立电市场单独出清模型的步骤，包括：获取所述能源枢纽加入的输电网络结构；根据所述输电网络结构和所述能源枢纽的竞价策略的电市场竞价策略，获取电市场的供应商发电费用、从能源枢纽购买电能的费用和向能源枢纽卖出电能收入；根据电市场的供应商发电费用、从能源枢纽购买电能的费用和向能源枢纽卖出电能收入，建立电市场满足负荷且成本最低的所述电市场单独出清模型的电市场目标函数；根据加入的输电网络结构，建立所述电市场单独出清模型的电市场约束条件。优选地，所述根据所述能源枢纽的竞价策略的热市场竞价策略和热市场的单独出清流程，建立热市场单独出清模型的步骤，包括：获取所述能源枢纽加入的输热网络结构；所述根据所述输热网络结构和所述能源枢纽的竞价策略的热市场竞价策略，获取热市场的供应商制热费用和从能源枢纽购买热能的费用；根据热市场的供应商制热费用和从能源枢纽购买热能的费用，建立热市场满足负荷且成本最低的所述热市场单独出清模型的热市场目标函数；根据加入的输热网络结构，建立所述热市场单独出清模型的热市场约束条件。优选地，所述根据所述能源枢纽的竞价策略的冷市场竞价策略和冷市场的单独出清流程，建立冷市场单独出清模型的步骤，包括：获取所述能源枢纽加入的输冷网络结构；根据所述输冷网络结构和所述能源枢纽的竞价策略的冷市场竞价策略，获取冷市场的供应商制冷费用和从能源枢纽购买冷能的费用；根据冷市场的供应商制冷费用和从能源枢纽购买冷能的费用，建立冷市场满足负荷且成本最低的所述冷市场单独出清模型的冷市场目标函数；根据加入的输冷网络结构，建立所述冷市场单独出清模型的冷市场约束条件。优选地，所述根据所述能量耦合矩阵和所述能源枢纽约束条件、所述电市场单独出清模型、所述热市场单独出清模型和所述冷市场单独出清模型，建立所述能源枢纽的利润模型的步骤，包括：获取所述能源枢纽和电市场交易利润、能源枢纽和热市场交易利润、以及能源枢纽和冷能市场交易利润，建立能源枢纽利润最大利润模型的利润目标函数；根据能量耦合矩阵、能源枢纽约束条件、电市场单独出清模型、热市场单独出清模型和冷市场单独出清模型建立所述利润模型的利润约束条件。优选地，所述求解所述利润模型获取所述能源枢纽的最优调度策略，根据所述最优调度策略对所述能源枢纽进行调控的步骤，包括：根据所述利润模型利用优化方法，获取在同一时间所述能源枢纽的电能、热能和冷能分别对应的供应量和竞标价格进行多市场联合竞价；根据在同一时间所述能源枢纽的电能、热能和冷能分别对应的供应量和所述能源枢纽的电能、热能和冷能的产生量，对能源枢纽内的储能进行调度以及利用各种能量转化装置进行多能量形式的耦合。本专利技术的技术方案中，利用不同海洋能资源的互补特性，建立不同海洋能之间的能量转换和耦合关系，在消纳新能源的同时保持系统的稳定性，并且使得利益最大化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合海洋能多能互补的能源枢纽，其特征在于，包括海洋能多能耦合系统和分别与海洋能多能耦合系统连接的潮汐能发电系统、海上风能发电系统、海上光伏集热系统、海洋温差发电系统和储能系统，所述海洋能多能耦合系统包括电制热装置、电制冷装置和热制冷装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合海洋能多能互补的能源枢纽，其特征在于，包括海洋能多能耦合系统和分别与海洋能多能耦合系统连接的潮汐能发电系统、海上风能发电系统、海上光伏集热系统、海洋温差发电系统和储能系统，所述海洋能多能耦合系统包括电制热装置、电制冷装置和热制冷装置。


2.根据权利要求1所述的一种混合海洋能多能互补的能源枢纽，其特征在于，所述储能系统包括均与所述海洋能多能耦合系统连接的储热装置、储冷装置和储电装置，所述储电装置包括抽水泵和与抽水泵连接的用作抽水蓄能的潮汐能水库；所述海洋温差发电系统包括闭环连接的涡轮机、冷凝器、给水泵和蒸发器，所述蒸发器与设置的暖海水抽水机连接，所述冷凝器与设置的冷海水抽水泵连接，所述涡轮机的输出轴与设置的发电机连接。


3.一种混合海洋能多能互补的能源枢纽联合调控方法，其特征在于，应用于如权利要求1或2所述的一种混合海洋能多能互补的能源枢纽，一种混合海洋能多能互补的能源枢纽联合调控方法，包括如下步骤：
根据能源枢纽和所述能源枢纽的能量流动规律，建立能量耦合矩阵和所述能源耦合矩阵符合的能源枢纽约束条件；
根据所述能量耦合矩阵、所述能源枢纽约束条件和所述能源枢纽的竞价策略，以及所述能源枢纽加入的互不影响的电市场、热市场和冷市场的单独出清流程，分别建立电市场单独出清模型、热市场单独出清模型和冷市场单独出清模型；
根据所述能量耦合矩阵和所述能源枢纽约束条件、所述电市场单独出清模型、所述热市场单独出清模型和所述冷市场单独出清模型，建立所述能源枢纽的利润模型；
求解所述利润模型获取所述能源枢纽的最优调度策略，根据所述最优调度策略对所述能源枢纽进行调控。


4.根据权利要求3所述的一种混合海洋能多能互补的能源枢纽联合调控方法，其特征在于，所述根据能源枢纽和所述能源枢纽的能量流动规律，建立能量耦合矩阵和能源枢纽约束条件的步骤，包括：
根据能源枢纽和所述能源枢纽的能量流动规律，获取电功率、热功率和冷功率之间的耦合关系和耦合效率；
根据所述电功率、所述热功率和冷功率之间的耦合关系和耦合效率，建立描述所述能源枢纽的电功率、热功率和冷功率之间耦合关系的能量耦合矩阵；
根据所述能量耦合矩阵，以及所述电功率、所述热功率和冷功率之间的耦合关系和耦合效率，建立所述能量耦合矩阵需要符合的能源枢纽约束条件。


5.根据权利要求3所述的一种混合海洋能多能互补的能源枢纽联合调控方法，其特征在于，根据所述能量耦合矩阵、所述能源枢纽约束条件和所述能源枢纽的竞价策略，以及所述能源枢纽加入的互不影响的电市场、热市场和冷市场的单独出清流程，分别建立电市场单独出清模型、热市场单独出清模型和冷市场单独出清模型的步骤，包括：
获取能源枢纽的竞价策略，以及所述能源枢纽加入的互不影响的电市场、热市场和冷市场的单独出清流程；
根据所述能源枢纽的竞价策略的电市场竞价策略和电市场的单独出清流程，建立电市场单独出清模型；
根据所述能源枢纽的竞价策略的热市场竞价策略和热市场的单独出清流程，建立热市场单独出清模型；
根据所述能源枢纽的竞价策略的冷市场竞价策略和冷市场的单独出清流程，建立冷市场单独出清模型。


6.根据权利要求5所述的一种混合海洋能多能互补的能源...

【专利技术属性】
技术研发人员：周斌，郭思源，曹应平，雷怡菲，黎灿兵，杜翔，方八零，
申请(专利权)人：华翔翔能电气股份有限公司，湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43