本發(fā)明屬于發(fā)電控制領(lǐng)域，涉及一種多能互補微能源的能效運行策略。
背景技術(shù)：
隨著能源改革的不斷深化，由分布式光伏、風(fēng)力發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C、生物質(zhì)發(fā)電、太陽能光熱和儲能等清潔能源和可再生能源形式通過不同的形式和管理單元組成的微型能源網(wǎng)是現(xiàn)在能源技術(shù)的發(fā)展方向。由分布式光伏和儲能組成的光儲一體化系統(tǒng)或由風(fēng)電、光伏和儲能組成的風(fēng)光儲系統(tǒng)在需求側(cè)解決了風(fēng)能和光能的就地利用問題、有效避免了“棄風(fēng)、棄光”現(xiàn)象的發(fā)生，同時在峰谷分時電價的情況下，通過“削峰填谷”有效地利用了電能并降低了用戶的度電電費。冷、熱、電聯(lián)供(combinedcooling,heatingandpower,cchp)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，也更好地推動了多能源微網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，燃?xì)廨啓C與溴化鋰機組的組合不僅能提供電能，還能通過能源的梯級利用為用戶提供熱能和冷能，使狹義的“微電網(wǎng)”發(fā)展成了廣義的“微能源網(wǎng)”。冷熱電聯(lián)供的微能源網(wǎng)的能源結(jié)構(gòu)和設(shè)備耦合關(guān)系非常復(fù)雜，認(rèn)真研究其多能互補和耦合機理對于微能源網(wǎng)的智能控制和優(yōu)化運行具有十分重要的實用意義。
目前，微電網(wǎng)的研究已經(jīng)取得一定的進展，但涉及cchp的微能源網(wǎng)的研究還較少，主要集中在系統(tǒng)模型、運行效率和經(jīng)濟性等方面。由燃?xì)廨啓C、太陽能光伏、微風(fēng)發(fā)電、儲能、地源熱泵等清潔能源和可再生能源形式構(gòu)成協(xié)同優(yōu)化的多源互補微能源系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
目前的研究都集中在微能源網(wǎng)的某一單方面，未能從整個系統(tǒng)的運行進行分析研究。針對以上問題，本文以智能工業(yè)園區(qū)由天然氣燃?xì)廨啓C、太陽能光伏、風(fēng)力發(fā)電、地源熱泵、儲能等清潔能源和可再生能源組成的微能源網(wǎng)為基礎(chǔ)，從能效角度進行綜合分析。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
一種多能互補微能源的能效運行策略，能有效提高能源的綜合利用率，降低能耗量和運行成本，“以熱定電”運行模式能實現(xiàn)能源的梯級利用，在該模式下，系統(tǒng)優(yōu)先利用余熱鍋爐回收的廢氣來實現(xiàn)制冷或制熱，實現(xiàn)能源的綜合利用效率最高。
此時，系統(tǒng)的熱能需求和鍋爐余熱回收量的關(guān)系為，
qrec＝qreq＝qch+qhc
其中，qrec為回收的熱能量，qreq為制冷和制熱過程熱能的需求，qch和qhc分別為制熱和制冷所需熱能。燃?xì)廨啓C消耗的能量為，
qgt為燃?xì)廨啓C能耗量，ηgt為燃?xì)廨啓C發(fā)電效率，ηrec為回收效率。燃?xì)廨啓C的電能輸出為，
egt＝qgt·ηgt
電能輸出總量為
em＝egt+ewt+epv+ebt
em為系統(tǒng)電能輸出總量，egt，ewt，epv分別為燃?xì)廨啓C、風(fēng)機、光伏的電能輸出，ebt為蓄電池的電能充放量，el為系統(tǒng)電能負(fù)荷量。
當(dāng)em＞el時，系統(tǒng)向大電網(wǎng)送電，當(dāng)em＜el時，從大電網(wǎng)購電來滿足負(fù)荷需求。
根據(jù)日前熱(冷)負(fù)荷預(yù)測當(dāng)日的熱(冷)負(fù)荷需求。設(shè)定熱(冷)負(fù)荷需求值，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的熱(冷)需求調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C進行發(fā)電和供熱，首先保證供熱的需求。
根據(jù)熱(冷)負(fù)荷需求控制燃機的出力。
電能不足由市電補充。
具體實施方式
一種多能互補微能源的能效運行策略，能有效提高能源的綜合利用率，降低能耗量和運行成本，“以熱定電”運行模式能實現(xiàn)能源的梯級利用，在該模式下，系統(tǒng)優(yōu)先利用余熱鍋爐回收的廢氣來實現(xiàn)制冷或制熱，實現(xiàn)能源的綜合利用效率最高。
此時，系統(tǒng)的熱能需求和鍋爐余熱回收量的關(guān)系為，
qrec＝qreq＝qch+qhc
其中，qrec為回收的熱能量，qreq為制冷和制熱過程熱能的需求，qch和qhc分別為制熱和制冷所需熱能。燃?xì)廨啓C消耗的能量為，
qgt為燃?xì)廨啓C能耗量，ηgt為燃?xì)廨啓C發(fā)電效率，ηrec為回收效率。燃?xì)廨啓C的電能輸出為，
egt＝qgt·ηgt
電能輸出總量為
em＝egt+ewt+epv+ebt
em為系統(tǒng)電能輸出總量，egt，ewt，epv分別為燃?xì)廨啓C、風(fēng)機、光伏的電能輸出，ebt為蓄電池的電能充放量，el為系統(tǒng)電能負(fù)荷量。
當(dāng)em＞el時，系統(tǒng)向大電網(wǎng)送電，當(dāng)em＜el時，從大電網(wǎng)購電來滿足負(fù)荷需求。
根據(jù)日前熱(冷)負(fù)荷預(yù)測當(dāng)日的熱(冷)負(fù)荷需求。設(shè)定熱(冷)負(fù)荷需求值，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的熱(冷)需求調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C進行發(fā)電和供熱，首先保證供熱的需求。
根據(jù)熱(冷)負(fù)荷需求控制燃機的出力。
電能不足由市電補充。