基于冷热电三联供系统的岛屿供能方法技术方案

本发明专利技术涉及基于冷热电三联供系统的岛屿供能方法，利用岛屿的自然能源构建电网络、气网络和热/冷网络，分别为用户供能，并通过冷热电三联供系统的协调控制使三种能源网络之间能源相互耦合，冷热电三联供系统为信息处理与控制中枢系统，通过多个信息采集模块采集的数据信息来调控电网络、气网络与冷/热网络之间的能量流动，保证各网络的稳定。本发明专利技术利用冷热电三联供系统对电网络、气网络和热/冷网络三种供能网络协调控制，使供能系统的稳定性远大于单一供能网络的稳定性；根据岛屿的天然优势，利用岛屿自然能源供给自身；供能绿色无污染，避免远距离输电与建立传统火电厂造成的不经济和环境污染等问题。经济和环境污染等问题。经济和环境污染等问题。

【技术实现步骤摘要】
基于冷热电三联供系统的岛屿供能方法


[0001]本专利技术属于能源生产供应领域，具体涉及一种基于冷热电三联供系统的岛屿供能方法。

技术介绍

[0002]绿色多功能生态系统就是多种能源网构成，可供应系统各类负荷的绿色生态系统。主要由电网络、气网络，热/冷网络构成。每种能源网络直接或间接的为系统中的各类负荷提供能量。电网难以到达的岛屿地区，其电能供应难以保障，影响了岛上居民的生活。目前的新能源发电如风力发电、太阳能发电等，本身有着随机性，间歇性等特点，该特点不利于电力系统的稳定。
[0003]为保证电力系统的稳定性，迫切需要研究一种岛屿能源控制机制和相应的能源控制系统，在保证太阳能发电与风力发电技术满足要求的同时使系统处于稳定运行的状态。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种基于冷热电三联供系统的岛屿供能方法，充分利用自然能源构建电网络、气网络和热/冷网络，三种能源网络之间能源相互耦合，供应与之对应的负荷；电网络、气网络和热/冷网络互为储备，保证了供能系统的稳定性。
[0005]本专利技术的技术方案是基于冷热电三联供系统的岛屿供能方法，利用岛屿的自然能源构建电网络、气网络和热/冷网络，分别为用户供能，并通过冷热电三联供系统的协调控制使三种能源网络之间能源相互耦合，冷热电三联供系统为信息处理与控制中枢系统，通过多个信息采集模块采集的数据信息来调控电网络、气网络与冷/热网络之间的能量流动，保证各网络的稳定。
[0006]所述岛屿供能方法包括：根据发电单元的信息采集模块、储能单元的信息采集模块和电网络的信息采集模块提供的数据，判断电力系统运行状态；电网络正常工作时储能单元与电负荷参与电力系统调节，电网络能源充足时，电网络为储能单元充电；电网络能源匮乏时，电网络向储能单元吸收电能；根据发电单元的信息采集模块、气网络的信息采集模块提供的数据，当自然能源充足，发电单元输出功率较大，气网络能量低时，电网络启动空气压缩机为气网络提供能量；根据发电单元的信息采集模块、热/冷网络的信息采集模块提供的数据，当热/冷网络温度较低，发电单元输出功率较高时，电网络启动热泵为热/冷网络提供能量；通过发电单元的信息采集模块监测发电单元能量，当发电单元能量充足或匮乏时，储能单元向电网络吸收或输入能量；根据电网络的信息采集模块提供的电网络实时数据，控制输出电能的波动性；通过发电单元的信息采集模块、储能单元的信息采集模块采集发电单元与储能单
元的数据信息，当发电量与储能量较高时电网络通过空气压缩机为气网络供能，当发电量与储能量较低时气网络通过气冷/热电三联供系统为电网络供能；通过热/冷网络的信息采集模块采集热/冷网络温度信息，当温度过低时气网络通过冷热电三联供系统为热/冷网络供能。
[0007]采用上述岛屿供能方法的岛屿多功能生态能源系统，包括发电单元、储能单元、 电网络、电负荷、热/冷负荷、气网络、热/冷网络、冷热电三联供系统，发电单元、储能单元、电负荷分别与电网络连接，电网络经空气压缩机与气网络连接，电网络经热泵与热/冷网络连接，热/冷网络与热/冷负荷连接，气网络、热/冷网络分别与冷热电三联供系统连接，冷热电三联供系统经发电机与电网络连接，电网络与储能单元之间设置有第一控制器，电网络与空气压缩机之间设置有第二控制器，冷热电三联供系统与发电机之间设置有第三控制器，电网络与热泵之间设置有第四控制器，热/冷网络经第五控制器与储能单元连接，热/冷网络与冷热电三联供系统之间设置有第六控制器，第一控制器、第二控制器、第三控制器、第四控制器、第五控制器、第六控制器分别与冷热电三联供系统连接，冷热电三联供系统用于信息处理、系统协调控制；气网络是大型能量储备网络。
[0008]所述发电单元经第一信息采集模块与第一控制器连接，经第五信息采集模块与第四控制器连接，经第六信息采集模块与第六控制器连接；第一信息采集模块、第五信息采集模块、第六信息采集模块分别与冷热电三联供系统连接.储能单元设有第二信息采集模块，第二信息采集模块分别与第一控制器、冷热电三联供系统连接。
[0009]电网络设有第三信息采集模块，第三信息采集模块分别与第一控制器、冷热电三联供系统连接。
[0010]气网络设有第四信息采集模块，第四信息采集模块与冷热电三联供系统连接。
[0011]热/冷网络经第六信息采集模块分别与第六控制器、冷热电三联供系统连接，经第七信息采集模块与冷热电三联供系统连接。
[0012]冷热电三联供系统为信息处理与控制中枢系统，通过第一～第七信息采集模块采集的数据信息来调控电网络、气网络与冷/热网络之间的能量流动，保证各网络的稳定。
[0013]优选地，所述储能单元包括电储能部分、抽水蓄能部分和热/冷储能部分，电储能部分包括电动汽车模块、储能电池；电动汽车模块包括电动汽车和充电桩，充电桩与电网络连接络。电动汽车是特殊的电储能装置，当电网络出现严重的能量缺失时，电动汽车通过充电桩向电网络提供能量。
[0014]优选地，所述气网络设有气系统保护装置，气系统保护装置包括气压检测计、气阀，当气网络的气压过高时，气压检测计将气压信息传递给气阀控制装置，打开气阀减小气网络气压，保证气网络安全储能。
[0015]优选地，所述热/冷网络能量主要来源于地热能端口与聚光充热端口，热/冷网络中设有油管、水管，水管中内置自来水，接入负荷消耗区域。油管与水管并排分布，内置导热油，导热油经分隔阀门后分流为冷态导热油与热态导热油，分别负责制冷与供暖。
[0016]优选地，所述热/冷负荷包括热水环节、供暖/制冷环节；热水环节与热/冷网络的水管连接，供暖/制冷环节与热/冷网络的油管连接。
[0017]所述电负荷包括常用负荷与随机负荷，随机负荷无明显的时段特性，电荷变化特
征具有随机性。
[0018]相比现有技术，本专利技术的有益效果包括：1）本专利技术利用冷热电三联供系统对电网络、气网络和热/冷网络三种供能网络协调控制，三种网络之间的能量相互耦合，使供能系统的稳定性远大于单一供能网络的稳定性；2）本专利技术通过专用的供能网络对应系统的负荷，减少能量在转换过程中的损失，加大能源利用率；3）本专利技术利用气网络根据负荷需要，对电网络和热/冷网络进行调节，控制输入或输出能量，使系统更具灵活性和鲁棒性；4）根据岛屿的天然优势，利用岛屿自然能源供给自身；供能绿色无污染，避免远距离输电与建立传统火电厂造成的不经济和环境污染等问题。
附图说明
[0019]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0020]图1为岛屿多功能生态能源系统的结构示意图；其中1发电单元 、2储能单元、3电网络、4气网络、5热/冷网络、6冷热电三联供系统、7热泵、8空气压缩机、9发电机、10聚光充热端口、11第一信息采集模块、12第二信息采集模块、13第三信息采集模块、14第四信息采集模块、15第五信息采集模块、16第六信息采集模块、17第七信息采集模块、18网关、19第一温度计、20第二温度计、21分隔阀、22水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于冷热电三联供系统的岛屿供能方法，其特征在于，利用岛屿的自然能源构建电网络、气网络和热/冷网络，分别为用户供能，并通过冷热电三联供系统的协调控制使三种能源网络之间能源相互耦合，冷热电三联供系统为信息处理与控制中枢系统，通过多个信息采集模块采集的数据信息来调控电网络、气网络与冷/热网络之间的能量流动，保证各网络的稳定；所述岛屿供能方法包括：根据发电单元的信息采集模块、储能单元的信息采集模块和电网络的信息采集模块提供的数据，判断电力系统运行状态；电网络正常工作时储能单元与电负荷参与电力系统调节，电网络能源充足时，电网络为储能单元充电；电网络能源匮乏时，电网络向储能单元吸收电能；根据发电单元的信息采集模块、气网络的信息采集模块提供的数据，当自然能源充足，发电单元输出功率较大，气网络能量低时，电网络启动空气压缩机为气网络提供能量；根据发电单元的信息采集模块、热/冷网络的信息采集模块提供的数据，当热/冷网络温度较低，发电单元输出功率较高时，电网络启动热泵为热/冷网络提供能量；通过发电单元的信息采集模块监测发电单元能量，当发电单元能量充足或匮乏时，储能单元向电网络吸收或输入能量；根据电网络的信息采集模块提供的电网络实时数据，控制输出电能的波动性；通过发电单元的信息采集模块、储能单元的信息采集模块采集发电单元与储能单元的数据信息，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：马辉，刘昊邦，冯茂，赵金刚，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：