[發明專利]一種面向冷庫的光伏儲能容量配置方法及系統

有效

• 申請號: 202110635121.3
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113346556B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 馮勇;楊家全;何婕;張子昊;欒思平;李響
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種面向冷庫的光伏儲能容量配置方法，其特征在于，包括：

獲取冷庫的制冷系統模型，所述制冷系統模型包括光伏組件的數學模型、制冷設備的數學模型、蓄電設備的數學模型和冷儲設備的數學模型；

所述光伏組件的數學模型為：

P_PV＝A_PVG_Sη_PV[1+α_PV(T_PV-T_STC)]

其中，P_PV為光伏陣列輸出電功率，A_PV為光伏陣列安裝面積，η_PV為光伏發電轉換效率，G_S為太陽光照強度，α_PV為功率溫度系數，T_PV為光伏電池板表面溫度，T_STC為標準測試條件溫度；

所述制冷設備為電制冷機，所述電制冷機的數學模型為：

P_t^EC,cool＝COP_ECP_t^EC,elec

其中，P_t^EC,cool為t時刻電制冷機的輸出冷功率，COP_EC為電制冷機制冷系數，P_t^EC,elec為t時刻電制冷機的輸入電功率；

所述蓄電設備為蓄電池，所述蓄電池的數學模型為：

其中，E_t^EES為t時刻蓄電池的存儲電能，為蓄電池的自損耗系數，η_EESc為蓄電池的充電效率，P_t^EESc為t時刻蓄電池的充電功率，η_EESd為蓄電池的放電效率；P_t^EESd為t時刻蓄電池的放電功率，Δt為充放電時長，為t+Δt時刻的蓄電池的存儲電能；

所述冷儲設備為冰蓄冷，所述冰蓄冷的數學模型為：

其中，E_s^CES為s時刻冰蓄冷存儲的冷能，為冰蓄冷的自損耗系數；η_CESc為冰蓄冷的蓄冷效率；P_s^CESc為s時刻冰蓄冷的蓄冷功率，η_CESd為冰蓄冷的釋冷效率；P_s^CESd為s時刻冰蓄冷的釋冷功率，Δs為蓄冷釋冷時長，為s+Δs時刻的冰蓄冷存儲的冷能；

根據預設的成本參數構建冷庫制冷系統的成本目標函數，以及根據二氧化碳排放量構建冷庫制冷系統的環保目標函數，所述成本參數包括設備初始投資成本、設備運行維護成本、購電成本和補貼成本，所述成本目標函數和所述環保目標函數構成多目標函數，所述多目標函數具體表示為：

其中，f₁為成本目標函數，f₂為環保目標函數，C_in為設備初始投資成本，C_om為設備運行維護成本、C_grid為購電成本，B_PV為補貼成本，為二氧化碳排放量；

獲取光伏陣列實際輸出電功率和冷負荷功率，并根據所述光伏組件的數學模型、所述電制冷機的數學模型、所述蓄電池的數學模型和所述冰蓄冷的數學模型，構建約束條件，所述約束條件包括功率平衡約束、光伏組件運行約束、制冷設備運行約束、蓄電設備運行約束和冷儲設備運行約束；

基于所述功率平衡約束、所述光伏組件運行約束、所述制冷設備運行約束、所述蓄電設備運行約束和所述冷儲設備運行約束，根據所述多目標函數，建立多目標規劃模型；

對所述多目標規劃模型中的多目標函數進行歸一化處理后，通過線性加權和法，獲得單目標規劃模型；

利用粒子群算法對所述單目標規劃模型進行求解，獲得所述光伏陣列安裝面積，以及對所述制冷系統設備進行容量規劃配置，所述容量規劃配置為所述電制冷機配置容量、所述蓄電設備配置容量和所述冷儲設備配置容量。