[發明專利]一種冷熱電三聯供系統中設備容量的配置方法

有效

• 申請號: 201911193507.2
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110794684B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 曹超;古云蛟;楊青;李元浩;葛興凱;李路遙;馬玉鑫;常悅
• 申請（專利權）人: 上海電氣分布式能源科技有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

本發明公開了一種冷熱電三聯供系統中設備容量的配置方法，屬于分布式能源系統設計技術領域，包括：步驟S1，建立冷熱電三聯供系統中以年總成本最低為目標的目標函數；步驟S2，利用改進型分段線性化模型建立燃氣內燃機模型；步驟S3，建立冷熱電三聯供系統的等式約束條件和不等式約束條件；步驟S4，根據等式約束條件、不等式約束條件和燃氣內燃機模型對目標函數進行求解，確定冷熱電三聯供系統中設備的容量；有益效果是：更加準確的滿足用戶的實際需求，且通過對現有的分段線性化化算法的改進，解決了分段線性化算法在用于線性規劃過程中特殊點計算不出結果的問題。

技術領域

本發明涉及分布式能源系統設計技術領域，尤其涉及一種冷熱電三聯供系統中設備容量的配置方法。

背景技術

冷熱電三聯供是指以天然氣為主要燃料帶動內燃機發電機等燃氣發電設備，產生的電力供應用戶的電力需求，系統發電后排出的余熱通過余熱回收利用設備向用戶供熱和供冷，通過這種方式大大提高系統的一次能源利用率，實現能源的梯級利用。在節能減排的大背景下，針對冷熱電三聯供系統中各設備容量的配置是分布式能源規劃設計的重要研究方向。

現有技術中，針對冷熱電三聯供系統中各設備容量配置考慮的是將一次性投資成本最優作為目標函數，然而，對于外部電網和熱網無法接入情況下或者獨立型微能源網的項目規劃中，以單位度能成本最低作為目標函數來確定冷熱電三聯系統中的各設備容量的配置更為合理，從用戶的角度出發，以度能成本最低為目標，滿足用戶對于電冷熱的功率的實時需求，進而確定冷熱電三聯供系統中各設備的容量，相比于從投資成本考慮更加切合項目實際的需求。與此同時，現有技術中在計算冷熱電三聯供系統中燃氣內燃機的配置容量時，并未考慮依據燃氣內燃機在不同負荷率下運行工況不同的特點。

發明內容

根據現有技術中存在的不足，現提供一種冷熱電三聯供系統中設備容量的配置方法，在針對冷熱電三聯供設備構建設備模型時，考慮燃氣內燃機在不同負荷率下運行工況不同的特點，采用改進型分段線性化算法，并且以單位度能成本最低即年均化成本最優為目標函數來建立相應的約束關系，最終確定設備容量的配置結果，從而更加準確的滿足用戶的實際需求，且通過對現有的分段線性化化算法的改進，解決了分段線性化算法在用于線性規劃過程中特殊點計算不出結果的問題。

上述技術方案具體包括：

一種冷熱電三聯供系統中設備容量的配置方法，其中包括以下步驟：

步驟S1，建立冷熱電三聯供系統中以年總成本最低為目標的目標函數；

步驟S2，利用改進型分段線性化模型建立燃氣內燃機模型；

步驟S3，建立冷熱電三聯供系統的等式約束條件和不等式約束條件；

步驟S4，根據所述等式約束條件、所述不等式約束條件和所述燃氣內燃機模型對所述目標函數進行求解，確定冷熱電三聯供系統中設備的容量。

優選地，其中，所述冷熱電三聯供系統中設備包括：燃氣內燃機設備、溴冷機設備、電制冷設備和電鍋爐設備；

所述目標函數為：

其中，C_total用于表示所述年總成本，用于表示所述燃氣內燃機設備的年均化投資成本，用于表示所述溴冷機設備的年均化投資成本，用于表示所述電鍋爐設備的年均化投資成本，用于表示所述電制冷設備的年均化投資成本，用于表示所述溴冷機設備的運行維護成本，用于表示所述電制冷設備的運行維護成本，用于表示所述電鍋爐設備的運行維護成本，用于表示所述燃氣內燃機設備的運行維護成本，用于表示購買所述燃氣內燃機設備使用的燃料的年均化成本，用于表示所述冷熱電三聯供系統從電網購買電能的年均化成本，用于表示所述冷熱電三聯供系統發電出售的年均化收益。

優選地，其中，所述目標函數還滿足如下公式：