[發明專利]一種冷熱電聯供型微網系統運行優化方法在審

申請號：	202310052113.5	申請日：	2023-02-02
公開（公告）號：	CN116307077A	公開（公告）日：	2023-06-23
發明（設計）人：	劉冠辰;袁建平;陳宏輝;斯林軍;沈偉鋒;楊俊杰;管念華;高偉中;趙洲嵩	申請（專利權）人：	中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
主分類號：	G06Q10/04	分類號：	G06Q10/04;H02J3/38;H02J7/28;H02J7/32;H02J3/14;G06Q50/06;G06N3/006
代理公司：	杭州九洲專利事務所有限公司 33101	代理人：	韓小燕;沈敏強
地址：	310014***	國省代碼：	浙江;33
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種熱電聯供型微網系統運行優化方法
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【權利要求書】：

1.一種冷熱電聯供型微網系統運行優化方法，其特征在于：該方法包括步驟如下：

步驟一，建立冷熱電聯供型微網系統多目標模型；

步驟二，確定冷熱電聯供型微網系統的目標函數和約束條件，目標函數包括經濟目標函數和環境目標函數，約束條件應滿足各種負載下的負載平衡，從而建立冷熱電聯供型微網系統多目標優化模型；

步驟三，在冷熱電聯供型微網系統運行策略中，根據經濟目標函數和環境目標函數，得到改進的變色龍群算法ICSA的優化參數，通過改進的變色龍群算法ICSA，實現冷熱電聯供型微電網系統的能量優化管理；

步驟四，采用混合跟隨熱負荷策略HFHL的運行策略，將冷負荷需求分配在交流電源和電流互感器中，其中交流電源作為主要冷負荷。

2.根據權利要求1所述的冷熱電聯供型微網系統運行優化方法，其特征在于：所述步驟一中，冷熱電聯供型微網系統中包含沼氣發電模型、光伏發電模型、微型燃氣輪機、余熱鍋爐、吸附式制冷機、燃氣鍋爐、電制冷機和儲能系統模型相關設備，對于各個設備的建模如下：

(1)沼氣發電模型

沼氣發電模型表示為：

式中，P_BIO(t)為沼氣發電系統的輸出功率；Q_BIO(t)為沼氣發電系統的輸出熱量；C_BIO(t)為單位時間沼氣進氣量；u_p、u_q分別為單位立方沼氣的發電量和熱值；η_p、η_q為沼氣發電系統的發電效率和熱效率；

(2)光伏發電模型

光伏發電模型表示為：

式中，P_PV為光伏發電系統的輸出功率；T_STC、G_STC分別為標準條件下的環境溫度和光照強度；P_STC為標準條件下光伏發電系統的額定輸出功率；T_C、G_C分別為當前環境下的光伏電池板溫度和光照強度；T_t為當前環境下的環境溫度；k為功率溫度系數；

(3)微型燃氣輪機模型

微型燃氣輪機模型表示為：

式中，P_MT(t)、Q_MT(t)分別為微型燃氣輪機在t時刻的發電、發熱功率；G_MT(t)為微型燃氣輪機在t時刻內消耗的燃料總量；Q_G為天然氣的熱值；η_MT為微型燃氣輪機的發電效率；η_MTloss為微型燃氣輪機的燃氣損耗率；

(4)余熱鍋爐和吸附式制冷機模型

微型燃氣輪機將產出的熱量傳遞給余熱鍋爐，進行熱能供熱，其等效模型為：

Q_HE(t)＝Q_MT,HE(t)COP_he??????????????????????????????(4)

式中，Q_HE(t)為余熱鍋爐在t時刻內輸出的熱量；Q_MT,HE(t)為在t時刻內微型燃氣輪機供給的熱量；COP_he為余熱鍋爐的制熱效率；同時，吸附式制冷機是利用吸附劑將熱能轉化為冷功率從而供給冷負荷，微型燃氣輪機將產出的熱量傳遞給吸附式制冷機，其等效模型為：

Q_CO(t)＝Q_MT,CO(t)COP_co??????????????????????????????(5)

式中，Q_CO(t)為吸附式制冷機在t時刻內輸出的冷功率；Q_MT,CO(t)為在t時刻內微型燃氣輪機供給的熱量；COP_co為余熱鍋爐的冷熱轉換效率；

(5)燃氣鍋爐和電制冷機模型

燃氣鍋爐的能效模型為：

Q_GB(t)＝G_GB(t)Q_Gη_GB???????????????????????????????(6)

式中，Q_GB(t)為燃氣鍋爐在t時刻內輸出的熱量；G_GB(t)為微燃氣鍋爐在t時刻內消耗的燃料總量；η_GB為燃氣鍋爐的發熱效率；

電制冷機的能效模型為：

Q_ER(t)＝P_ER(t)η_ER????????????????????????????????(7)

式中，Q_ER(t)燃氣鍋爐在t時刻內輸出的冷功率；P_ER(t)為電制冷機在t時刻內消耗的電功率；η_ER電制冷機的制冷效率；

(6)儲能系統模型

儲能系統模型中蓄電池的工作過程表示為：

式中，E_BAT,C(t)、E_BAT,D(t)分別為t時刻蓄電池充電、放電狀態下的剩余電量；E_BAT,C(t-1)、E_BAT,D(t-1)分別為t-1時刻蓄電池充電、放電狀態下的剩余電量；E_c(t)為蓄電池在t時刻的實際容量；P_c(t)、P_d(t)分別為t時刻蓄電池的充、放電功率；η_c、η_d分別為蓄電池的充、放電效率；E_STC、T_STC分別為標準條件下的蓄電池容量和環境溫度；T(t)為t時刻環境溫度；δ_b為蓄電池的容量溫度系數；Δt為時間間隔。