一种考虑源-荷-储的冷热电综合能源系统及其优化运行方法技术方案

本发明专利技术公布了一种考虑源

【技术实现步骤摘要】
一种考虑源
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荷
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储的冷热电综合能源系统及其优化运行方法


[0001]本专利技术涉及电力系统综合能源领域，尤其是涉及一种考虑源
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荷
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储的冷热电综合能源系统及其优化运行方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的飞速发展，各行各业对能源的需求量也越来越大，因此能源的日益枯竭也成了现如今不可忽视的重大问题，随之而来的是环境的污染和气候的变化。所以，寻找能够代替传统能源的既环保又高效的能源成为重中之重的任务，对于清洁能源的利用也应运而生，其中主要以太阳能和风能为主。
[0003]现在大部分的能源系统是单独运行的，这样的系统不仅能源利用率低，运行成本也很高，因此，能够耦合多种能源，实现不同能源之间的优势互补的综合能源系统被提出。综合能源系统是对不同的能源进行开发、转化、存储和使用，以满足用户端的需求。我国提出的“互联网+”的概念明确指出了构建能源互联网的核心任务就是实现不同能源之间的耦合，能源枢纽是综合能源系统中的重要组成部分，可以实现能源的梯级利用，提高能源利用率，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑源
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荷
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储的冷热电综合能源系统，其特征在于：包括输入能源、能源枢纽和输出能源，所述输出能源包括电能、冷能、热能；所述输入能源包括电网、风能、太阳能和天然气；所述能源枢纽包括WT、PV、燃气轮机、CHP、辅助锅炉、余热锅炉、电制冷机、AC、储电设备、蓄冷设备和储热设备；其特征在于：所述能源枢纽还包括P2G和P2H；所述P2G经过电线与输电主干道相连，产生天然气之后与天然气管道相连；所述P2H经输电线路与输电主干道相连，再经热管将热能传输到输热主管道供给用户使用。2.根据权利要求1所述的能源系统的优化运行方法，其特征在于包括以下步骤：步骤
①
：将能源枢纽中的电、气、热进行耦合，将其转化为电、冷、热供给用户使用，其线性数学表达式如下所示：L
m
＝C
mn
P
n
假设能源枢纽中有n种输入能源，m种输出能源，其矩阵形式可以表示为：其中：L
m
表示的是输出的第m种能源；P
n
表示的是输入的第n种能源；C
mn
为耦合矩阵，其中的元素表示的是第n种输入能源转化成第m种输出能源的耦合因数；步骤
②
：对能源枢纽中的装置进行建模；步骤
③
：建立考虑源
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荷
‑
储的冷热电综合能源系统优化运行的目标函数和约束条件；步骤
④
：对目标函数求解，首先将不等式约束转化为等式约束，然后利用改进的分支定界法求解，得到目标函数的最优解。3.根据权利要求2所述的能源系统的优化运行方法，其特征在于所述步骤
②
包括以下步骤：(1)对风电机组建立数学模型：其中：P
fs
、P
fe
分别表示风机的输出功率和额定功率，其单位为KW；V
ts
、V
fe
、V
qi
、V
qo
分别表示t时刻的实际风速，额定风速，切入风速以及切出风速，它们的单位为m/s；(2)对光伏发电机组建立数学模型：式中：P
光伏
表示的是光伏发电机组的出力，单位为KW；P
max
表示的是光伏发电机组的最大出力；S
R
、S
max
分别表示是实际的太阳能辐射强度和太阳能的最大辐射强度；l
光伏
表示的是光伏发电机组的功率因素；T
st
表示的是光伏发电机组表面的实际温度；T
a
表示的是光伏发电机组周围的环境温度，单位为℃；
(3)对燃气机组建立数学模型：设输入的天然气总体积为V，分配到燃气轮机的天然气体积为V1，分配到CHP机组的天然气体积为V2，分配到辅助锅炉的天然气体积为V3；即:V＝V1+V2+V31)燃气轮机产生电和热的数学模型如下所示：P
mt,g
＝KVV1Δt余热锅炉产热的数学模型为：P
rb,h
＝(1
‑
α4)P
mt,h
；式中：KV表示的是天然气的热值，此处取10KWh/m3；V1表示Δt时间内燃气轮机消耗的天然气；P
mt,g
表示燃气轮机消耗的天然气功率；P
mt,e
、P
mt,h
表示的是燃气轮机输出的电功率和热功率；表示燃气轮机转化成电和热的效率；P
rb,h
表示余热锅炉的输入热功率；α4表示的是热量从燃气轮机到余热锅炉过程中热量损耗因子；2)CHP机组通过燃烧天然气产生电和热的数学模型为：P
chp,g
＝KVV2Δt式中：P
chp,e
、P
chp,h
、P
chp,g
分别表示CHP输出的电功率、热功率和消耗的天然气功率；表示CHP转化成电和热的效率；V2表示Δt时间内CHP消耗的天然气体积；3)P2H的数学模型：P
p2h,h
＝(1
‑
α8)P
p2h,e
电制冷机的数学模型：P
ec,c
＝(1
‑
α9)P
ec,e
吸收式制冷机的数学模型：P
ac,c
＝(1
‑
α
10
)P
ac,h
式中：P
p2h,h
、P
p2h,e
表示的是P2H的输出热功率和输入的电功...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵琰，王亚茹，赵涛，周航，李兆滢，姜河，林盛，韩吉，于源，叶瀚文，白金禹，辛长庆，胡宸嘉，安琦，何雨桐，姜铭坤，魏莫杋，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：