一种绿色综合能源站冷热电一体化供能系统技术方案

一种绿色综合能源站冷热电一体化供能系统，包括交流供电系统、直流供电系统、供冷供热系统和综合能源站管控中心。本技术构建了绿色综合能源站冷热电一体化供能系统，用于区域化的冷、热和电力供应，具备能源的自给、储存和消纳能力，实现冷热能与电能之间的能源互通；将光伏发电、风力发电、冷热电三联供、地源热泵等绿色能源利用有机结合为统一整体，同时通过配置储能系统和蓄冷蓄热系统实现能源的削峰填谷、负荷平抑、峰谷套利和能源整合。绿色综合能源站冷热电一体化供能系统充分利用可再生和绿色能源，提升了全站的综合效益。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电力能源绿色供能系统，尤其是涉及一种绿色综合能源站冷热电一体化供能系统。

技术介绍

1、当前用户供电主要依托大电网供电，南方用户供冷供热主要方式为空调设备自购自用，呈现电力集中供能，冷热分散供能的特点，同时空调设备基本依托电网供电，尤其在南方地区，电力高峰度夏期间，供冷电力负荷最大达到电网负荷的40%以上。用户侧供能最为突出的问题，主要表现为区域化内部的能源供应和消纳不平衡，对大电网依赖性强，用户端绿色能源的利用率低，能源输送损耗大，供能综合效率不高等。

2、针对当前供能特点和问题，若供冷供热也采用城市集中式供能系统，对于并无相关规划的南方地区，实施建设的难度太大。

技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题是，克服现有技术存在的能源供应和消纳不平衡，对大电网依赖性强，用户端绿色能源的利用率低，能源输送损耗大，供能综合效率不高等缺陷，提供一种为局部区域提供冷、热、电三种能源，减少用能的输送消耗，提高能源利用综合效率的绿色综合能源站冷热电一体化供能系统。

2、本技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种绿色综合能源站冷热电一体化供能系统，包括交流供电系统、直流供电系统、供冷供热系统和综合能源站管控中心。

3、进一步，所述交流供电系统包括380v交流母线ⅰ、10kv外接线路ⅰ、10kv变压器ⅰ、风力发电系统ⅰ、储能系统ⅰ、交流负荷ⅰ、380v交流母线ⅱ、10kv外接线路ⅱ、10kv变压器ⅱ、风力发电系统ⅱ、储能系统ⅱ、交流负荷ⅱ以及分段开关；所述380v交流母线ⅰ和380v交流母线ⅱ通过分段开关相联；所述10kv外接线路ⅰ通过10kv变压器ⅰ与所述380v交流母线ⅰ连接；所述10kv外接线路ⅱ通过10kv变压器ⅱ与所述380v交流母线ⅱ连接。

4、进一步，所述交流供电系统还包括开关ⅰ和开关ⅱ，所述直流供电系统包括220v直流母线、充电桩、光伏发电系统、储能系统ⅲ、pcs变流器和直流负荷；所述pcs变流器分别经所述开关ⅰ与所述380v交流母线ⅰ相联、经所述开关ⅱ与所述380v交流母线ⅱ相联，且所述开关ⅰ和所述开关ⅱ互为闭锁。

5、进一步，所述供冷供热系统包括冷热电三联供系统ⅰ、地源热泵系统ⅰ、蓄冷蓄热系统ⅰ、冷热电三联供系统ⅱ、地源热泵系统ⅱ、蓄冷蓄热系统ⅱ、空调冷（热）水供水管、空调冷（热）水回水管和冷热负荷，所述供冷供热系统分别与交流供电系统380v交流母线ⅰ的交流输出端相联、与交流供电系统380v交流母线ⅱ的交流输出端相联。

6、进一步，所述综合能源站管控中心根据风力发电系统ⅰ、风力发电系统ⅱ、光伏发电系统、地源热泵系统ⅰ、地源热泵系统ⅱ、冷热电三联供系统ⅰ和冷热电三联供系统ⅱ的供能情况，以及和充电桩、交流负荷ⅰ、交流负荷ⅱ、直流负荷、冷热负荷的用能情况，以及和储能系统ⅰ、储能系统ⅱ、储能系统ⅲ、蓄冷蓄热系统ⅰ、蓄冷蓄热系统ⅱ的储能情况，协调交流供电系统、直流供电系统、供冷供热系统的运行。

7、本申请具有以下有益技术效果：

8、1.本技术包含了交流供电系统、直流供电系统、供冷供热系统和综合能源站管控中心，直流供电系统和供冷供热系统分别与交流供电系统连接，通过上述结构组建了绿色综合能源冷热电一体化供能系统，可实现直流电能、交流电能和冷热能之间的互通，实现电能和冷热能的能源互补；2.本技术技术充分采用绿色能源和可再生能源，主要包含风力发电、光伏发电、燃气冷热电三联供、地源热泵系统等，节能减排、环境友好；3.本技术技术充分采用储能技术和蓄冷蓄热技术，实现削峰填谷、负荷平抑和能源整合，让综合能源站具备柔性和包容性；通过采用综合能源站管控中心，根据综合能源站的各种运行需求及其控制策略，提升区域能源的自给、储存和消纳能力，提升全站的综合效益。

9、本技术构建了一种分布式、区域化冷热电一体化供能系统，既可以解决集中供冷供热问题，提高生活舒适度，又可以有效利用绿色能源，实现区域化的供能平衡。各地区可根据自身自然资源禀赋，利用多种类的绿色能源，在用户侧构建本技术冷热电一体化供能系统，进而实现系统自身的能源自给、储存、消纳，减少能源的输送消耗，提高能源利用综合效率。

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【技术保护点】

1.一种绿色综合能源站冷热电一体化供能系统，其特征在于，包括交流供电系统、直流供电系统、供冷供热系统和综合能源站管控中心；所述交流供电系统包括380V交流母线Ⅰ、10kV外接线路Ⅰ、10kV变压器Ⅰ、风力发电系统Ⅰ、储能系统Ⅰ、交流负荷Ⅰ、380V交流母线Ⅱ、10kV外接线路Ⅱ、10kV变压器Ⅱ、风力发电系统Ⅱ、储能系统Ⅱ、交流负荷Ⅱ以及分段开关；所述380V交流母线Ⅰ和380V交流母线Ⅱ通过分段开关相联；所述10kV外接线路Ⅰ通过10kV变压器Ⅰ与所述380V交流母线Ⅰ连接；所述10kV外接线路Ⅱ通过10kV变压器Ⅱ与所述380V交流母线Ⅱ连接；所述交流供电系统还包括开关Ⅰ和开关Ⅱ，所述直流供电系统包括220V直流母线、充电桩、光伏发电系统、储能系统Ⅲ、PCS变流器和直流负荷；所述PCS变流器分别经所述开关Ⅰ与所述380V交流母线Ⅰ相联、经所述开关Ⅱ与所述380V交流母线Ⅱ相联，且所述开关Ⅰ和所述开关Ⅱ互为闭锁；所述供冷供热系统包括冷热电三联供系统Ⅰ、地源热泵系统Ⅰ、蓄冷蓄热系统Ⅰ、冷热电三联供系统Ⅱ、地源热泵系统Ⅱ、蓄冷蓄热系统Ⅱ、空调冷热水供水管、空调冷热水回水管和冷热负荷，所述供冷供热系统分别与交流供电系统380V交流母线Ⅰ的交流输出端相联、与交流供电系统380V交流母线Ⅱ的交流输出端相联。

2.根据权利要求1所述的一种绿色综合能源站冷热电一体化供能系统，其特征在于，所述综合能源站管控中心根据风力发电系统Ⅰ、风力发电系统Ⅱ、光伏发电系统、地源热泵系统Ⅰ、地源热泵系统Ⅱ、冷热电三联供系统Ⅰ和冷热电三联供系统Ⅱ的供能情况，以及和充电桩、交流负荷Ⅰ、交流负荷Ⅱ、直流负荷、冷热负荷的用能情况，以及和储能系统Ⅰ、储能系统Ⅱ、储能系统Ⅲ、蓄冷蓄热系统Ⅰ、蓄冷蓄热系统Ⅱ的储能情况，协调交流供电系统、直流供电系统、供冷供热系统的运行。

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【技术特征摘要】

1.一种绿色综合能源站冷热电一体化供能系统，其特征在于，包括交流供电系统、直流供电系统、供冷供热系统和综合能源站管控中心；所述交流供电系统包括380v交流母线ⅰ、10kv外接线路ⅰ、10kv变压器ⅰ、风力发电系统ⅰ、储能系统ⅰ、交流负荷ⅰ、380v交流母线ⅱ、10kv外接线路ⅱ、10kv变压器ⅱ、风力发电系统ⅱ、储能系统ⅱ、交流负荷ⅱ以及分段开关；所述380v交流母线ⅰ和380v交流母线ⅱ通过分段开关相联；所述10kv外接线路ⅰ通过10kv变压器ⅰ与所述380v交流母线ⅰ连接；所述10kv外接线路ⅱ通过10kv变压器ⅱ与所述380v交流母线ⅱ连接；所述交流供电系统还包括开关ⅰ和开关ⅱ，所述直流供电系统包括220v直流母线、充电桩、光伏发电系统、储能系统ⅲ、pcs变流器和直流负荷；所述pcs变流器分别经所述开关ⅰ与所述380v交流母线ⅰ相联、经所述开关ⅱ与所述380v交流母...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凡，刘光华，林琪，胡申煌，周巧利，冯振宇，
申请(专利权)人：中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：