[發明專利]一種水源熱泵的熱電調度系統及調度方法有效

申請號：	201110323966.5	申請日：	2011-10-23
公開（公告）號：	CN102510075A	公開（公告）日：	2012-06-20
發明（設計）人：	龍虹毓;吳鍇;楊玉龍	申請（專利權）人：	西安交通大學
主分類號：	H02J3/28	分類號：	H02J3/28;F25B29/00
代理公司：	西安通大專利代理有限責任公司 61200	代理人：	徐文權
地址：	710049 ***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種水源熱電調度系統方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及城市綜合能源供應系統，尤其涉及一種利用對采暖冷負荷的調度實現電力系統最優化控制的方法。

背景技術

由于我國經濟的發展和產業結構的調整，電力系統存在的電力峰谷差在逐年增長。電力峰谷差拉大使電力設備平均利用小時數下降，發電效率下降，經濟效益降低，電網安全運行受到巨大威脅。現在電網調峰主要采用純凝式火電機組，但其特點是：容量不足、能耗巨大、經濟性差；而抽凝式熱電聯機組按有關的規定，以“以熱定電”方式運行，造成電力負荷低谷期發電量過剩，而電力負荷高峰期發電量不足。圖1為電力負荷曲線。

水源熱泵產出的采暖熱水，由于輸送距離及熱水流速的限制，送達用戶具有一定的距離，而產出的電力則可以瞬間到達用戶；現有技術中，沒有根據水源熱泵與采暖用戶之間的距離，合理對水源熱泵進行調度控制的系統及方法，使得調度更加的及時、準確，避免浪費能源。

發明內容

本發明的目的是建立一種熱電調度系統及其調度方法，當需要降低熱水供應量時，使用機組的發電量，將其轉換為熱量，補充由于降低熱水供應量導致的供熱不足，從而填補了用電低谷。該系統根據水源熱泵與采暖用戶之間的距離，合理對水源熱泵的發電量和出熱量，以及空調熱泵用戶的耗電量和供熱量進行控制，調節在用電高峰和低谷時的能耗。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種熱電聯合調度系統，其特征在于，包括：供給側設備、檢測及控制設備和多個用戶側設備；供給側設備包括：用于提供熱水的水源熱泵和發電的火電機組；每個用戶側設備包括：由上述機組發出的電力驅動的熱泵裝置；由水源熱泵提供熱水的采暖散熱器；非采暖的耗電裝置；檢測及控制設備包括：遠程集中控制器，采集一段時間內的以下數據：所述水源熱泵的供暖熱出力量和火電機組發電出力電量；耗電總量；熱水消耗數據即耗熱量；用戶與熱源即上述機組之間的距離；綜合調度控制裝置，根據上述距離，計算下一時段由于減少熱水供應導致的熱泵裝置中的熱水供應不足的熱量，該供應不足的熱量用所述熱泵裝置的發熱量來補充，即熱泵裝置耗電發熱；由此計算下一時段包括熱泵裝置在內的用電負荷耗電總量，根據對用電負荷耗電總量不同的控制目標，設定不同的目標函數，從而得到水源熱泵的熱能控制信號、火電機組的輸出電能信號及熱泵裝置用電量控制信號和供熱量信號；遠程集中控制器根據水源熱泵的熱能控制信號、火電機組的輸出電能信號，水源熱泵的供暖熱出力量和火電機組的發電出力電量；并根據熱泵裝置用電量控制信號和供熱量信號分別控制熱泵供暖量和關閉散熱器量。

計算熱水供應不足的熱量時，還要根據熱水發熱的熱慣性時間計算。所述目標函數為對用電負荷耗電功率總量求標準差，當該值最小時，達到電力負荷平準化。所述熱泵裝置為空調。

所述遠程集中控制器包括第一和第二遠程集中控制器，分別采集供給側設備和用戶側設備的信息并向其發出控制信號；綜合調度控制裝置對上述采集的信息進行運算和控制。

所述檢測及控制設備還包括：檢測所述耗電裝置耗電量的電表；控制所述熱泵裝置的發熱量的遙控開關；用于檢測所述采暖散熱器熱水消耗的數據的消耗計量表；控制采暖散熱器的流水閥門遙控開關；水源熱泵的控制執行裝置。

所述水源熱泵的控制執行裝置包括調度控制信號收發編碼存儲器、驅動電路及控制裝置，所述調度控制信號經調度控制信號收發編碼存儲器解碼以后生成調度控制指令，經過驅動電路輸出的信號觸發控制裝置，控制裝置再控制水源熱泵的閥門動作。

綜合調度控制裝置通過電力光纖與云計算計算服務系統連接，對采集的數據進行云計算。

還提出了一種調度控制方法，對上述調度系統進行合理地調度控制。

現對于現有技術，本發明的有益效果在于：合理將熱電聯產機組的供電出力和熱水出力進行調度，使電力負荷平準化，達到了“削峰填谷”的效果，避免浪費燃料資源，同時使得調度更加的及時、準確。

附圖說明

圖1為電力負荷曲線圖；

圖2為本發明的熱電聯合調度系統電路圖；

圖3為第二遠程集中控制器的組成圖；

圖4為水源熱泵控制執行裝置118的組成圖；