[發(fā)明專利]一種綜合能源優(yōu)化配置的負(fù)荷跟蹤管理運(yùn)行策略

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110463327.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113078689A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范越;趙文強(qiáng);趙建勇;馬潤(rùn)生;范彩兄;彭潔;年珩;海景雯;徐嘉偉;雷國(guó)斌;王正偉;徐元祥;黃銀峰;張震宵;余紫薇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)青海省電力公司;國(guó)網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;H02J3/28;H02J3/32;H02J3/00;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 王琛

1.一種綜合能源優(yōu)化配置的負(fù)荷跟蹤管理運(yùn)行策略，應(yīng)用于新能源供給系統(tǒng)在任一容量?jī)?yōu)化配置方案下的迭代運(yùn)行過(guò)程，所述新能源供給系統(tǒng)包括光伏發(fā)電單元、變流器單元、儲(chǔ)電單元、儲(chǔ)熱單元和電熱轉(zhuǎn)換單元，其中光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)電單元和變流器單元構(gòu)成了電力系統(tǒng)層用于為電負(fù)荷的供電，電熱轉(zhuǎn)換單元和儲(chǔ)熱單元構(gòu)成了熱力系統(tǒng)層用于為熱負(fù)荷的供熱，所述電熱轉(zhuǎn)換單元包括熱泵和電鍋爐；其特征在于，所述負(fù)荷跟蹤管理運(yùn)行策略具體包括如下步驟：

(1)以熱定電，計(jì)算確定當(dāng)前容量配置方案下熱力系統(tǒng)層的參考傳熱功率和參考電功率；

(2)通過(guò)電負(fù)荷跟蹤環(huán)節(jié)，計(jì)算儲(chǔ)電單元的實(shí)際電功率，并判斷能源供給情況；

(3)通過(guò)熱負(fù)荷跟蹤環(huán)節(jié)，計(jì)算熱力系統(tǒng)層的實(shí)際傳熱功率；

(4)根據(jù)步驟(1)～(3)進(jìn)行下一時(shí)刻的迭代計(jì)算過(guò)程，當(dāng)?shù)鷷r(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)長(zhǎng)時(shí)，根據(jù)迭代計(jì)算結(jié)果求解當(dāng)前容量配置方案下系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)或適應(yīng)度函數(shù)，進(jìn)而根據(jù)該函數(shù)以確定系統(tǒng)的最優(yōu)容量配置方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)荷跟蹤管理運(yùn)行策略，其特征在于：所述步驟(1)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：首先，定義t時(shí)刻光伏-熱泵裝置的產(chǎn)熱功率H^*_pvt-pum(t)＝min{H_pvt(t),H_pum-max}，其中H_pvt(t)為t時(shí)刻光伏發(fā)電單元的集熱功率，H_pum-max為熱泵的最大產(chǎn)熱功率；

然后，確定t時(shí)刻儲(chǔ)熱單元的參考熱功率H^*_sto(t)，并計(jì)算熱泵及電鍋爐的參考傳熱功率和參考電功率，具體分以下四種情況：

情況①：當(dāng)H^*_pvt-pum(t)≥H_load(t)+H_loss1(t)且Q(t)≥Q_rate，此時(shí)儲(chǔ)熱單元已儲(chǔ)滿，則H^*_sto(t)＝0，H^*_pum(t)＝H_load(t)+H_loss1(t)，P^*_pum(t)＝H^*_pum(t)/COP_pum，P^*_boi(t)＝0，H^*_boi(t)＝0；

情況②：當(dāng)H^*_pvt-pum(t)≥H_load(t)+H_loss1(t)且Q(t)＜Q_rate，此時(shí)儲(chǔ)熱單元進(jìn)行儲(chǔ)熱，則H^*_pum(t)＝H_load(t)+H_loss1(t)+H^*_sto(t)+H_loss2(t)，P^*_pum(t)＝H^*_pum(t)/COP_pum，P^*_boi(t)＝0，H^*_boi(t)＝0；

若H^*_pvt-pum(t)-H_load(t)-H_loss1(t)≥H_in-max+H_loss2(t)，

則H^*_sto(t)＝min{H_in-max,(Q_rate-Q(t))/Δt}；

若H^*_pvt-pum(t)-H_load(t)-H_loss1(t)＜H_in-max+H_loss2(t)，

則H^*_sto(t)＝min{H^*_pvt-pum(t)-H_load(t)-H_loss1(t)-H_loss2(t),(Q_rate-Q(t))/Δt}；

情況③：當(dāng)H^*_pvt-pum(t)＜H_load(t)+H_loss1(t)且Q(t)≥0，此時(shí)儲(chǔ)熱單元進(jìn)行放熱，則H^*_boi(t)＝min{H_load(t)+H_loss1(t)-H^*_pvt-pum(t)-H^*_sto(t),H_boi-max}，H^*_pum(t)＝H^*_pvt-pum(t)，P^*_pum(t)＝H^*_pum(t)/COP_pum，P^*_boi(t)＝H^*_boi(t)/COP_boi；

若H^*_pvt-pum(t)+H_out-max≥H_loss1(t)+H_load(t)，

則H^*_sto(t)＝-min{H_loss1(t)+H_load(t)-H^*_pvt-pum(t),Q(t)/Δt}；

若H^*_pvt-pum(t)+H_out-max＜H_loss1(t)+H_load(t)，

則H^*_sto(t)＝-min{H_out-max,Q(t)/Δt}；

情況④：當(dāng)H^*_pvt-pum(t)＜H_load(t)+H_loss1(t)且Q(t)＜0，此時(shí)儲(chǔ)熱單元完全放熱，則H^*_sto(t)＝0，H^*_pum(t)＝H^*_pvt-pum(t)，P^*_pum(t)＝H^*_pum(t)/COP_pum，P^*_boi(t)＝H^*_boi(t)/COP_boi，H^*_boi(t)＝min{H_loss1(t)+H_load(t)-H^*_pvt-pum(t),H_boi-max}；

其中：H_load(t)為t時(shí)刻的熱負(fù)荷大小，H_loss1(t)為t時(shí)刻系統(tǒng)向熱負(fù)荷供熱時(shí)的熱量損失功率，Q(t)為t時(shí)刻儲(chǔ)熱單元的儲(chǔ)熱量，Q_rate為儲(chǔ)熱單元的額定儲(chǔ)熱量，H^*_sto(t)為t時(shí)刻儲(chǔ)熱單元的參考傳熱功率，H^*_pum(t)和P^*_pum(t)分別為t時(shí)刻熱泵的參考傳熱功率和參考電功率，H^*_boi(t)和P^*_boi(t)分別為t時(shí)刻電鍋爐的參考傳熱功率和參考電功率，H_loss2(t)為t時(shí)刻系統(tǒng)向儲(chǔ)熱單元供熱時(shí)的熱量損失功率，H_in-max為儲(chǔ)熱單元的最大吸熱功率，H_out-max為儲(chǔ)熱單元的最大放熱功率，Δt為迭代步長(zhǎng)，H_boi-max為電鍋爐的最大產(chǎn)熱功率，COP_pum為熱泵的平均能效比，COP_boi為電鍋爐的平均能效比。