[發(fā)明專利]基于電轉氣設備的區(qū)域能源系統(tǒng)源荷協(xié)調運行簡易方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010579320.2
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111899121B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 匡萃浙
• 申請（專利權）人: 深圳職業(yè)技術學院
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06F30/20;H02J3/00;G06F113/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強

1.基于電轉氣設備的區(qū)域能源系統(tǒng)源荷協(xié)調運行簡易方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采集區(qū)域能源系統(tǒng)內的日前預測電負荷和熱負荷數(shù)據(jù)、能源轉換設備參數(shù)以及能源儲存設備參數(shù)；

S2、根據(jù)步驟S1中采集的能源轉換設備參數(shù)以及能源儲存設備參數(shù)建立含有電轉氣設備的區(qū)域能源轉換器模型；

S3、基于采集到的日前預測電負荷和熱負荷數(shù)據(jù)確定能源轉換器動作臨界值，根據(jù)能源轉換器動作臨界值將能源轉換器劃分為5種運行模式；所述能源轉換器動作臨界值包括電負荷功率高臨界值P_Hcr、電負荷功率低臨界值P_Lcr以及熱負荷功率臨界值H_Hcr，三個臨界值的計算公式如下：

式中，P_YD為裕度電功率；γ_P為電負荷裕度系數(shù)；P_max為日電負荷最大值；P_min為日電負荷最小值；P_av為日平均電負荷；

H_Hcr計算公式如下所示：

式中，H_YD為裕度熱功率；γ_H為熱負荷裕度系數(shù)；H_max為日熱負荷最大值；H_min為日熱負荷最小值；H_av為日平均熱負荷；

所述能源轉換器動作臨界值將能源轉換器劃分為5種運行模式，具體如下：

電負荷低于P_Lcr時，能源轉換器處于運行模式一，電轉氣設備工作，消耗電網(wǎng)電力，生成天然氣，儲氣裝置儲氣，燃氣輪機不工作；用戶所需電能由電網(wǎng)直接供應，熱能由燃氣鍋爐燃燒天然氣供應，燃氣鍋爐和燃氣輪機所需要的天然氣，全部由天然氣網(wǎng)提供；

電負荷大于P_Lcr但小于P_Hcr時，電轉氣設備和燃氣輪機都不工作，電負荷由電網(wǎng)直接供應，熱負荷由燃氣鍋爐燃燒天然氣供應；燃氣鍋爐和燃氣輪機所需要的天然氣，若熱負荷功率低于H_Hcr，天然氣為天然氣網(wǎng)單獨供應，即能源轉換器處于運行模式二；若熱負荷功率超過H_Hcr，天然氣為儲氣裝置和天然氣網(wǎng)共同供應，即能源轉換器處于運行模式三；

電負荷大于P_Hcr時，電轉氣設備不工作，電能由電網(wǎng)和燃氣輪機共同供應，熱能由燃氣輪機和燃氣鍋爐共同供應；燃氣鍋爐和燃氣輪機所需要的天然氣，若熱負荷功率低于H_Hcr，天然氣為天然氣網(wǎng)單獨供應，即能源轉換器處于運行模式四；若熱負荷功率超過H_Hcr，天然氣為儲氣裝置和天然氣網(wǎng)共同供應，即能源轉換器處于運行模式五；

在上述5種運行模式中，電轉氣設備、燃氣輪機、燃氣鍋爐工作時均以其最大功率運行，天然氣儲氣裝置工作時也以最大充放氣能力運行；

S4、根據(jù)能源轉換器的動作臨界值和它的5種運行模式確定區(qū)域能源系統(tǒng)源荷協(xié)調運行方案。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于電轉氣設備的區(qū)域能源系統(tǒng)源荷協(xié)調運行簡易方法，其特征在于，步驟S1中，所述能源轉換設備包括電轉氣設備、燃氣輪機和燃氣鍋爐；所述能源儲存設備指天然氣儲存裝置；所述能源轉換設備參數(shù)包括設備的能源轉換效率、最小/大出力功率，能源儲存設備參數(shù)包括儲存設備容量、最大充放能功率以及充放能效率。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于電轉氣設備的區(qū)域能源系統(tǒng)源荷協(xié)調運行簡易方法，其特征在于，步驟S2中，所述區(qū)域能源轉換器包括電轉氣設備、天然氣儲存裝置、燃氣輪機以及燃氣鍋爐，用于實現(xiàn)電轉氣和熱電聯(lián)供功能。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于電轉氣設備的區(qū)域能源系統(tǒng)源荷協(xié)調運行簡易方法，其特征在于，所述電轉氣設備具體如下：

式中，G_P2G(t)和P_P2G(t)分別為t時段電轉氣設備的天然氣功率和電功率，t＝1,2,…,T；T為計量周期內總時間斷面數(shù)；η_P2G為電轉氣設備的產(chǎn)天然氣效率；P_P2G.min為電轉氣設備的最小用電功率；P_P2G.max為電轉氣設備的最大用電功率。