[發明專利]一種含可再生能源冷熱電聯產系統儲熱裝置的日運行方法

有效

• 申請號: 201710811566.6
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107725276B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 賈善杰;安勇;梁榮;趙凌漢;楊中源;鄒斌;吳奎華;鄭志杰;李勃;馮亮;楊波;楊慎全;龐怡君
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司經濟技術研究院;上海大學
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F25B15/00;F25B27/02;H02S10/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

1.一種含可再生能源冷熱電聯產系統電儲能裝置日運行方法，其應用的CCHP系統至少包括發電機組、可再生能源發電裝置、由發電機組和可再生能源發電裝置供電的電制冷機組、回收發電機組發電余熱的熱回收裝置、連接熱回收裝置的吸收式制冷機、由發電機組供電的電儲能裝置；可再生能源發電包括風力發電及光伏發電；包括以下步驟：

步驟1：預先獲得設備的參數：1)發電機組的效率計算系數a，b，c；2)電動制冷機的能效系數COP_EC；3)吸收式制冷機的能效系數COP_ABC；4)CCHP系統發電機組最大發電量P_{CHP，MAX}，單位為kWh；5)電儲能裝置儲能最大容量E_{SE，MAX}，單位為kWh，電儲能裝置時段t最大充電電量Q_CE，MAX，單位為kWh；電儲能裝置時段t最大放電電量Q_{DCE，MAX}，單位為kWh；

在時段t，CCHP系統中發電與發電余熱回收的關系為：

其中：P_CHP(t)為CCHP系統的生產電能，單位為kWh；Q_CHP(t)為CCHP系統的生產熱能，單位為kWh；F_CHP(t)為CCHP系統的天然氣消耗量，單位為kWh；η_CHP，H為CCHP系統熱回收效率；η_CHP，E為CCHP系統發電效率；P_CHP，MAX，P_CHP，MIN分別為CHP系統的最大，最小發電量，單位為kWh；a，b，c為CCHP發電效率的系數；f為發電機組PGU的出力比；

在時段t，CCHP系統中冷熱電負荷平衡為：

其中：L_C(t)為CCHP系統的冷負荷需求，單位為kWh；L_H(t)為CCHP系統的熱負荷需求，單位為kWh；L_E(t)為CCHP系統的電負荷需求，單位為kWh；P_WT(t)為CCHP系統中風力發電生產的電能，單位為kWh；P_PV(t)為CCHP系統的光伏發電生產的電能，單位為kWh；P_GRID(t)為CCHP系統購買電網的電量，單位為kWh；Q_EC(t)為CCHP系統電動制冷機的生產制冷量，單位為kWh；COP_EC為電動制冷機的效能系數；Q_ABC(t)為CCHP系統吸收式制冷機生產制冷量，單位為kWh；COP_ABC為吸收式制冷機的效能系數；Q_BL(t)為CCHP系統輔助鍋爐生產熱能，單位為kWh；P_CE(t)；為CCHP系統電儲能裝置充電電量，單位為kWh；P_DCE(t)為CCHP系統熱電儲能裝置放電電量，單位為kWh；β為整數變量，1表示充電狀態，0表示放電狀態；其特征在于：

電儲能裝置的充電/放電過程能夠促進能源利用效率的提高，且電儲能裝置運行具有如下限制：1)電儲能最大容量E_SE，MAX，當電儲能裝置的儲能電量達到電儲能裝置的最大容量時不能夠繼續充熱；2)儲能裝置在時段t最大充電電量限制Q_CE，MAX，時段t充電電量不能超過最大充電電量限制；3)電儲能裝置在時段t最大放電電量限制Q_DCE，MAX，時段t放電電量不能超過電儲能裝置的最大放電電量限制；

步驟2：所述L_C(t)，L_H(t)，L_E(t)、P_WT(t)和P_PV(t)為已知值，其中t＝1，2，...，T，T為未來一日時段的最大數目；

步驟3：計算小時經濟最大充電/放電量小時經濟最大充熱/放熱量計算公式分三種情況依照下式計算：

條件1：

條件2：

條件3：

通過下式得到P′(t)

通過下式得到P″(t)

其中：k′_CHP，QP是發電量為(L_E(t)-P_WT(t)-P_PV(t)+L_C(t)/COP_EC)的余熱回收熱量計算系數，按照條件3中計算得到；k″_CHP，QP是發電量為(L_E(t)-P_WT(t)-P_PV(t))的余熱回收熱量計算系數；為發電量為(L_E(t)-P_WT(t)-P_PV(t)+L_C(t)/COP_EC)的發電效率；為發電量為(L_E(t)-P_WT(t)-P_PV(t))的發電效率；P′(t)為發電余熱回收熱量為L_H(t)+L_C(t)/COP_ABC時對應的發電量；P″(t)為發電余熱回收熱量為L_H(t)時對應的發電量；

步驟4：設置充電水平

步驟5：求得時段t的充電電量；當指定的充電水平為和放電水平為時，時段t電儲能裝置的充電電量為P_CE(t)，放電電量為PD_CE(t)，日充電電量為E_CE，日放電電量為E_DCH；其中，

步驟6：求得日充電電量E_CE；

步驟7：如果日充電電量E_CE小于電儲能最大容量E_SE，MAX，減少充電水平然后轉做步驟4；如果日充電電量E_CE大于電儲能裝置最大容量E_{SE，MAX}，提高充電水平轉步驟4；如果日充電電量E_CE等于儲能最大容量E_SE，MAX，該充電水平為當日充電水平；

步驟8：設置放電水平

步驟9：求得時段t的放電電量P_DCE(t)；

步驟10：按照公式(14)求得日放電電量E_DCH；

步驟11：如果日放電電量E_DCE小于日充電電量E_CE乘以儲能效率η_SE，提高放電水平如果日放電電量E_DCE大于日充電電量E_CE乘以儲能效率η_SE，降低放電水平如果日放電電量E_DCE等于充電電能E_CE乘以儲能效率η_SE，該放電水平為當日放電水平；

步驟12：日充電電量和日放電電量滿足下式：

E_CE·η_SE＝E_DCE。