[發(fā)明專利]園區(qū)分布式能源微網(wǎng)的智慧能源調(diào)控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811347150.4
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109301871B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪鵬;沈忠杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江;王家鳴

1.一種園區(qū)分布式能源微網(wǎng)的智慧能源調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，

所述園區(qū)分布式能源微網(wǎng)包括儲電池(2)、光伏系統(tǒng)(3)、天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)、生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)、生物質(zhì)氣化爐(6)、蒸汽儲罐(7)和生物質(zhì)鍋爐(8)；

生物質(zhì)鍋爐(8)接收外購生物質(zhì)，將產(chǎn)生的熱能輸送至蒸汽儲罐(7)，蒸汽儲罐(7)還接收外購蒸汽，生物質(zhì)氣化爐(6)將用戶工廠(1)產(chǎn)生的藥渣處理成生物質(zhì)氣體并輸出至生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)，生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)將產(chǎn)生的電能輸送至用戶工廠(1)或儲電池(2)，產(chǎn)生的熱能輸送至蒸汽儲罐(7)，天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)接收外購天然氣，并將產(chǎn)生的電能輸送至用戶工廠(1)或儲電池(2)，產(chǎn)生的熱能輸送至蒸汽儲罐(7)，光伏系統(tǒng)(3)產(chǎn)生的電能輸送至用戶工廠(1)或儲電池(2)，儲電池(2)將電能輸送至用戶工廠(1)；

用戶工廠(1)的用熱需求首先由生物質(zhì)鍋爐(8)產(chǎn)生的熱能滿足，其余熱量由智慧能源調(diào)控系統(tǒng)，結(jié)合用能成本，最終從生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)、天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)和外購蒸汽這三種供熱方式中選擇一種或多種最經(jīng)濟(jì)的供熱方式，滿足用戶工廠(1)的其余用熱需求；

用戶工廠(1)的用電需求首先由外購電、儲電池(2)和光伏系統(tǒng)(3)供電滿足，其余電量由智慧能源調(diào)控系統(tǒng)，結(jié)合用能成本，最終從生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)、天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)這兩種供電方式中選擇一種或兩種最經(jīng)濟(jì)的供電方式，滿足用戶工廠(1)的其余用電需求；

所述園區(qū)分布式能源微網(wǎng)的電平衡滿足如下關(guān)系式：

∑FA_ee＝SP_e+∑CG_eo+∑BG_eo+∑PV_eo+∑RF_eio+∑PM_ed

公式中FA_ee為用戶工廠(1)的用電需求，單位為kw；SP_e為外購電量，單位為kw；CG_eo為天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)產(chǎn)生的電量，單位為kw；BG_eo為生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)產(chǎn)生的電量，單位為kw；PV_eo為光伏系統(tǒng)(3)產(chǎn)生的電量，單位為kw；RF_eio為儲電池(2)產(chǎn)生的電量，單位為kw；PM_ed為外部輸入到用戶工廠(1)用來干燥藥渣的電量，單位為kw；

所述園區(qū)分布式能源微網(wǎng)的熱平衡滿足如下關(guān)系式：

SA_ei＝∑CG_ho+∑BG_ho+∑BL_eo+SP_h

公式中SA_ei為系統(tǒng)熱能的需求，單位為kw；CG_ho為天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)產(chǎn)生的熱量，單位為kw；BG_ho為生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)產(chǎn)生的熱量，單位為kw；BL_eo為生物質(zhì)鍋爐(8)產(chǎn)生的熱量，單位為kw；SP_h為外購蒸汽，單位為kw；

根據(jù)用戶工廠(1)用熱的需求量計算進(jìn)入生物質(zhì)鍋爐(8)的生物質(zhì)消耗量，并依據(jù)生物質(zhì)鍋爐(8)的運(yùn)行效率，計算并輸出生物質(zhì)鍋爐(8)產(chǎn)生的熱能；

根據(jù)用戶工廠(1)用熱、用電的需求量計算進(jìn)入天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)的外購天然氣消耗量，并依據(jù)天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)的運(yùn)行效率，計算并輸出天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)產(chǎn)生的熱能和電能；

根據(jù)用戶工廠(1)用熱、用電的需求量計算進(jìn)入生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)的生物質(zhì)氣體消耗量，并依據(jù)生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)的運(yùn)行效率，計算并輸出生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)產(chǎn)生的熱能和電能；

以熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用最低建立優(yōu)化運(yùn)行目標(biāo)，其目標(biāo)函數(shù)為：

CS_al＝CS_Q+CS_E

CS_Q＝CS_pl+CS_bl+if exist[min(CS_st，CS_gs+CS_cg，CS_bg)]

CS_E＝CS_el+CS_rf+CS_pv+if exist[min(CS_gs+CS_cg，CS_bg)]

公式中CS_al為總成本，單位為yuan；CS_Q為熱需求的總費(fèi)用，單位為yuan；CS_E為電需求的總費(fèi)用，單位為yuan；CS_pl＝SP_pc∫SP_p(t)dt，其中CS_pl為總的生物質(zhì)顆粒價格，單位為yuan，SP_pc為單位生物質(zhì)顆粒價格，單位為yuan/ton，SP_p為外購生物質(zhì)顆粒量，單位為ton；CS_bl＝∑(BL_dc∫SIGN(BL_eo(t))dt)，其中CS_bl為操作生物質(zhì)鍋爐(8)的費(fèi)用，單位為yuan，BL_dc為單位時間操作成本，單位為yuan/h，BL_eo為生物質(zhì)鍋爐(8)的熱能輸出量，單位為kW；CS_st＝SP_hc∫SP_h(t)dt，其中CS_st為總的外購熱價，單位為yuan，SP_hc單位熱價，單位為yuan/kWh，SP_h為外購熱量，單位為kW；CS_gs＝SP_gc∫SP_g(t)dt，其中CS_gs為總的外購天然氣價格，單位為yuan，SP_gc為單位天然氣價格，單位為yuan/m³，SP_g為外購天然氣量，單位為m³；CS_cg＝∑(CG_dc∫SIGN(CG_eo(t))dt)，其中CS_cg為操作天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)的費(fèi)用，單位為yuan，CG_dc為單位時間操作成本，單位為yuan/h，CG_eo為天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(4)產(chǎn)生的電量，單位為kW；CS_bg＝∑(BG_dc∫SIGN(BG_eo(t))dt)，其中CS_bg為操作生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)的費(fèi)用，單位為yuan，BG_dc為單位時間操作成本，單位為yuan/h，BG_eo為熱電聯(lián)產(chǎn)生物質(zhì)氣體熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(5)產(chǎn)生的電量，單位為kW；其中CS_el為總的電價，單位為yuan，SP_ec1、SP_ec2、SP_ec3為不同時間段的分時電價，單位為yuan/kWh，SP_e為外購電量，單位為kW；CS_rf＝∑(RF_dc∫SIGN(|RF_eio(t)|)dt)，其中CS_rf為操作儲電池[2]的費(fèi)用，單位為yuan，RF_dc為單位時間操作成本，單位為yuan/h，RF_eio為儲電池(2)的沖、放電量，單位為kW；CS_pv為操作光伏系統(tǒng)(3)的費(fèi)用，單位為yuan。