[發明專利]一種冷熱電聯供微網能量流的解耦計算方法

有效

• 申請號: 201611260828.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106844895B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 林舜江;楊智斌;王雅平;盧苑;劉明波
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

1.一種冷熱電聯供微網能量流的解耦計算方法，應用于能源站的燃氣發電機、電制冷機、吸收式制冷機、余熱鍋爐、換熱機組和電熱鍋爐的三聯供機組，其對于每個電網的負荷節點對應有一個供冷節點和一個供熱節點，其特征在于，包括步驟如下：

步驟S1,將冷熱電聯供微網能量流解耦為供冷網能量流、供熱網能量流、供電網潮流和能源站內部能量流；

步驟S2，采用前推回代法獲取供冷網絡的冷量和溫度分布，從而得到供冷網能量流；所述步驟S2具體包括：

步驟S21，根據風機盤管的冷負荷功率與冷水流量、進回水溫度之間的關系，得到各個負荷節點的冷水流量

步驟S22，根據各個負荷節點的冷水流量以及區域冷管網的管道連接關系求出供水側各段管道的流量；

步驟S23，由供水側各段管道的流量，根據供冷管網的溫升模型式，從冷源側開始，根據已知的冷源側供水溫度T_cw.source，計算求得各個供冷節點的溫度，即風機盤管進水溫度更新值

步驟S24，利用更新后的風機盤管進水溫度令k＝k+1，重復步驟S21、步驟S22、步驟S23直到滿足第一收斂條件ε為預先給定的小正數，即可求出各負荷節點供水側的溫度和冷水流量；

步驟S3，采用前推回代法獲取供熱網絡的熱量和溫度分布，從而得到供熱網能量流；所述步驟S3具備包括：

步驟S31，根據換熱器的熱負荷功率與熱水流量、進回水溫度之間的關系，得到各個負荷節點的熱水流量

步驟S32，根據各個負荷節點的熱水流量以及區域供熱管網的管道連接關系求出供水側各段管道的流量

步驟S33，由供水側各段管道的流量，根據供熱管網的溫降模型，從熱源側開始，根據已知的熱源側供水溫度T_hw.source，計算求得各個供熱節點的溫度，即換熱器進水溫度更新值

步驟S34，利用更新后的換熱器進水溫度令k＝k+1，重復步驟S31、S32、S33，直到滿足第二收斂條件即可求出各負荷節點供水側的溫度和熱水流量；

步驟S4，計算負荷側和能源站的各個循環泵消耗的電功率，更新負荷節點的電力負荷，并進行供電網絡的潮流計算；

所述步驟S4進行供電網絡的潮流計算,具體包括如下：

步驟S41,根據收斂后的負荷節點的冷水流量和熱水流量，計算負荷側和能源站的循環水泵消耗的電功率；

步驟S42，假定循環泵負荷按照額定功率因數運行，則計算并更新帶循環水泵的負荷節點的電力負荷：

步驟S43，當給定配電網供給微網的有功功率，則以配電網與微網的邊界節點為PV節點，燃氣發電機端為平衡節點，通過潮流計算即可得到能源站中燃氣發電機供給除電制冷機和電熱鍋爐外的其他所有電力負荷的總有功需求P_es；

步驟S5，進行能源站內部能量流的計算，獲得燃氣發電機的總有功出力，以及電制冷機和電熱鍋爐消耗的電功率；步驟5所述的能源站內部能量流的計算，具體包括：

步驟S51，采用三次模式的燃氣發電機效率模塊，以能源站燃氣發電機的總有功出力設計燃氣發電機效率模塊，從而求出燃氣發電機輸出的余熱功率φ_w為：φ_w＝P_G·(1-η_G)/η_G；式中，η_G為燃氣發電機的效率，a、b、c和d分別為燃氣發電機的發電效率系數，為燃氣發電機的發電功率和額定發電功率的比值；

步驟S52，將余熱功率φ_w以一定比例率α_water和α_smoke分配得到熱水型吸收式制冷機輸入的余熱功率φ_water和煙氣型吸收式制冷機輸入的余熱功率φ_smoke；

步驟S53，并依據余熱功率φ_water和余熱功率φ_smoke，分別求得冷源側的離心式電制冷機消耗電功率關于燃氣發電機總有功出力的表達式P_e.cold(P_G)和熱源側的電熱鍋爐消耗電功率關于燃氣發電機總有功出力的表達式P_H(P_G)；

步驟S54，通過式P_G＝P_es+P_e.cold(P_G)+P_H(P_G)求得燃氣發電機的總有功出力P_G、離心式電制冷機消耗的電功率P_e.cold和電熱鍋爐消耗的電功率P_H。