【技术实现步骤摘要】
一种光伏蓄冰储能系统的能源供需的建模方法
[0001]本专利技术属于能源管理
,尤其涉及一种光伏蓄冰储能系统的能源供需的建模方法。
技术介绍
[0002]当前全球对传统化石燃料的依赖度依旧很高,而且燃料的燃烧对地球环境造成严重污染,据统计,全球每年30~50%的电力消耗用于空调和制冷,而其中80%的电力仍然是通过燃烧化石燃料产生的。由此可见,人们对于清洁能源的需求大大提升。太阳能作为一种清洁能源,具有储量丰富、清洁环保、分布广泛、使用安全等特点,是最具发展潜力的新能源。
[0003]随着分布式光伏发电的应用逐步提升,也带来一些难题,传统设计方法中经常造成耦合系统设计容量偏高,在实际应用时有两种设计原则,一是以热定电,二是以电定热,但其实这两种方式都会造成能源效率偏低,可再生能源的波动性和间歇性会导致耦合系统的不稳定等问题。为了解决上述的问题,将分布式光伏发电系统与蓄冷、蓄热技术相结合就显得尤为重要,不仅可以调节冷热负荷与电负荷的耦合关系,还可以移峰填谷,适应用户需求、平移太阳能带来的波动性,提高能源利用效率,使系统更平稳更安全。
[0004]随着我国人民生活水平的提升,空调能耗迅速增加,如今正快速地逼近国际能耗限定标准。空调用电主要集中在日间阳照时段,夜间用电需求相对较低,导致用电峰谷负荷差较大。近年来,各国主网负荷差已达25~30%,造成电站日间缺峰、夜间冗余的问题,而电站需要在低负荷、低效率的条件下运行,使得电网的平均负荷效率较低。发展冰蓄冷空调是解决这一矛盾的有效途径。冰蓄冷空调系统可以减
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光伏蓄冰储能系统的能源供需的建模方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、基于Simulink软件建立光伏阵列发电系统模型,并得到工作时间内光伏阵列的总发电量Q
PV
;步骤二、基于Simulink软件建立制冷系统冷负荷需求模型,并得到制冷系统冷负荷需求Q
C(τ)
;步骤三、基于Simulink软件建立制冷系统总效率模型,并得到光伏冰蓄冷空调系统总效率η;步骤四、基于Simulink软件并根据Q
PV
、Q
C(τ)
和η建立蓄电池系统模型,并得到电池荷电状态SOC
t+1
变化曲线。2.根据权利要求1所述的光伏蓄冰储能系统的能源供需的建模方法,其特征在于,所述步骤一具体步骤为:根据公式(1)在Simulink软件中建立光伏阵列发电模型,公式(1)根据输入的相关光伏阵列数据,可得到当天内的发电量;Q
PV
=η
PV
*q*T*S
C
*N
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)公式(1)中,Q
PV
为光伏阵列的总发电量,W;q为单位时间内测得的平均太阳辐照强度,W/m2;N为光伏阵列中光伏电池板的块数;η
PV
为光伏电池板的光电转换效率;T为工作时间;Sc为单块光伏电池板的面积,m2。3.根据权利要求2所述的光伏蓄冰储能系统的能源供需的建模方法,其特征在于,所述步骤二具体步骤为:根据公式(2)至(7)在Simulink软件中建立制冷系统冷负荷需求模型:Q
C(τ)1
=K1*F*(t
1τ
‑
t
n
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)Q
C(τ)2
=K2*F*(t
2τ
‑
t
n
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)Q
C(τ)3
=K3*F*(t
3τ
‑
t
n
)
ꢀꢀꢀꢀ
(4)Q
C(τ)4
=C
A
*A
w
*C
S
*C
i
*D
jmax
*C
i,Q
ꢀꢀ
(5)Q
C(τ)5
=q
s
*n*φ*C
l,Q
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)Q
C(τ)
=Q
C(τ)1
+Q
C(τ)2
+Q
C(τ)3
+Q
C(τ)4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)K1为外墙传热系数,W/(m2·
℃);t
1τ
为一天各时刻墙体温度,℃;Q
C(τ)1
为外墙冷负荷需求,W;K2为屋面传热系数,W/(m2·
℃);t
2τ
为一天各时刻屋面温度,℃;Q
C(τ)2
为屋面冷负荷需求,W;K3为玻璃窗传热系数,W/(m2·
℃);t
3τ
为一天各时刻玻璃窗温度,℃;Q
C(τ)3
为玻璃穿瞬变传热引起的冷负荷需求;C
A
为传热系数;A
W
为窗口面积,m2;C
i
为窗户遮阳系数;C
S
为玻璃遮挡系数;Q
C(τ)4
为通过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷需求,W;q
s
为人体散热量,C
l,Q
为人体显热散热冷负荷系数;C
l,Q
为窗...
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