[發明專利]一種含風光可再生能源的熱電聯供系統運行方法

有效

• 申請號: 201810001374.3
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108173283B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 王銳;李國政;何敏藩;王玨;呂欣;王炯琦;伍國華;戎海武;邢立寧
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院;佛山市有義家科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王國標

1.一種含風光可再生能源的熱電聯供系統運行方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.設置含再生能源的系統優化目標以及約束函數，建立優化模型；

步驟2.基于蒙特卡洛隨機抽樣的多目標優化算法，求解所述優化模型，獲取多個Pareto最優解；

步驟3.設置決策者偏好信息，從多個Pareto最優解中選擇一個作為熱電聯供系統的運行方案；

所述系統優化目標是指最小化系統運行費用以及最小化系統污染排放量，基于所述系統優化目標所建立的優化模型如表達式1所示：

min{f_cost,f_emission}

其中α和β分別為約束的概率，C_i表示熱電聯供系統運行過程中產生的各項價格或費用，E_i表示熱電聯供系統運行過程中產生的各種溫室氣體量，f_cost表示預設的最小化系統運行費用，f_emission表示預設的最小化系統污染排放量；

所述系統運行費用包括電網購電費、燃料電池使用費、天然氣使用費、微源維護費以及電網售電收入；所述系統污染物排放量包括燃氣鍋爐燃燒天然氣所產生的氣體的總排放量；

所述約束函數包括電能平衡約束、熱能平衡約束、電網功率交換約束、燃料電池運行約束、余熱鍋爐運行約束、燃氣鍋爐運行約束以及蓄電池運行約束；

所述電能平衡約束根據各電池的充電與放電情況，分為如表達式3和表達式4兩種情況，表達式3如下：

表達式4如下：

P_ex,i+P_fl,i+P_wt,i+P_pv,i+P_bt,iμ_dis-P_el,i＝0 (式4)

其中P_ex,i為第i時段的與大電網交換的功率，購電為正，售電為負；P_fl,i為第i時段的燃料電池的功率；P_wt,i為第i時段的風機發電功率；P_pv,i為第i時段的光伏發電功率；P_bt,i為第i時段的蓄電池功率；μ_ch和μ_dis分別為蓄電池充放電效率；P_el,i為第i時段的電能負荷；i＝1,2,…,n；

所述熱能平衡約束如表達式5所示：

P_fl,ir_fl,iμ_hr-bl+P_gb,i-P_th,i＝0 (式5)

其中P_th,i為第i時段的熱負荷；r_fl,i為燃料電池第i時段的熱電比值；μ_hr-bl為余熱鍋爐廢熱回收效率；P_gb,i為第i時段燃氣鍋爐功率，P_fl,i為第i時段的燃料電池的功率；

所述電網功率交換約束如表達式6所示：

P_ex,min≤P_ex,i≤P_ex,max (式6)

其中P_ex,min和P_ex,max分別為電網功率交換的最小值和最大值；

所述燃料電池運行約束如表達式7所示：

ΔP_fl-downT≤P_fl,i-P_fl,i-1≤ΔP_fl-upT

P_fl,min≤P_fl,i≤P_fl,max (式7)

其中ΔP_fl-up和ΔP_fl-down分別為燃料電池單位時段內功率最大增發量和最大減發量；P_fl,max和P_fl,min分別為燃料電池的最大和最小功率，T表示時間；

所述余熱鍋爐運行約束如表達式8所示：

P_bl,min≤P_fl,ir_fl,iμ_hr-bl≤P_bl,max (式8)

其中P_bl,max和P_bl,min分別為余熱鍋爐的最大和最小功率；

所述燃氣鍋爐運行約束如表達式9所示：

P_gb,min≤P_gb,i≤P_gb,max (式9)

其中P_gb,max和P_gb,min分別為燃氣鍋爐的最大和最小功率；

所述蓄電池運行約束如表達式10所示：

其中j＝1,2,…,n，P_bt,max和P_bt,min分別為蓄電池的最大和最小充放電功率；W_bt,max和W_bt,min分別為蓄電池的最大和最小儲能量；式表示蓄電池最終儲能量與初始儲能量相等，T表示時間。