[发明专利]冷热电联产系统同时满足负荷需求运行控制方法有效
申请号: | 201710811869.8 | 申请日: | 2017-09-11 |
公开(公告)号: | CN107642772B | 公开(公告)日: | 2019-09-20 |
发明(设计)人: | 贾善杰;安勇;梁荣;赵凌汉;赵正龙;朱峰;邹斌;吴奎华;郑志杰;李勃;冯亮;杨波;杨慎全;庞怡君 | 申请(专利权)人: | 国家电网公司;国网山东省电力公司经济技术研究院;上海大学 |
主分类号: | F22B35/18 | 分类号: | F22B35/18;F25B49/04;F25B15/00 |
代理公司: | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 张弛 |
地址: | 100000 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 热电 联产 系统 同时 满足 负荷 需求 运行 控制 方法 | ||
本发明公开了一种冷热电联产系统同时满足负荷需求运行控制方法,应用于冷热电联产系统中,通过调整电动制冷机和吸收式制冷机制冷量,实现冷热电负荷满足刚好与发电及其余热回收热能匹配的效果,从而实现能源利用效率的提高。
技术领域
本发明属能源综合利用领域,尤其涉及冷热电联产系统的运行控制技术。
背景技术
分布式能源系统(Distributed Energy System)以靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点,受到各国政府、企业界的广泛关注、青睐。分布式能源系统有多种形式,冷热电联供(Combined Cooling heating and power,简称CCHP)是其中一种十分重要的方式。
如图1所示,为现有的一种常见冷热电系统,包括发电机组、由发电机组供电的吸收式制冷机、回收发电机组发电余热的热回收装置、将热回收装置回收热量对建筑进行供热的热交换器;同时该冷热电系统中还包括连接外部电网的电制冷机组、辅助锅炉。其中制冷负荷通过吸收式制冷机或者电动制冷机供应。不足的电力需求通过从电网购电完成,不足的热能由辅助锅炉供应。
冷热电联产的传统运行策略是用吸收式制冷机消耗热能制冷满足冷负荷需求。热需求加上吸收式制冷机需要的热能构成等值热负荷。然后根据电负荷和等值热负荷的比值大于或者小于发电与发电余热回收量之比确定是采取“以热定产”或者“以电定产”策略。
发明内容
本发明的目的是通过合理调度冷热电联产系统各设备的协调出力在满足冷热电负荷的同时提高能源利用效率。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种冷热电联产系统同时满足负荷需求运行控制方法,其应用的CCHP系统至少包括发电机组、由发电机组供电的吸收式制冷机、回收发电机组发电余热的热回收装置;
在时段t,该CCHP系统的发电与发电余热回收的关系为:
其中:PCHP(t)为CCHP系统的生产电能,单位为kWh;QCHP(t)为CCHP系统的生产热能,单位为kWh;FCHP(t)为CCHP系统的天然气消耗量,单位为kWh;ηCHP,H为CCHP系统热回收效率;ηCHP,E为CCHP系统发电效率;PCHP,MAX,PCHP,MIN分别是CHP系统的最大,最小发电量,单位为kWh;a,b,c为CCHP发电效率的系数;f为发电机组PGU的出力比;
在时段t,该CCHP系统的冷热电负荷平衡为:
其中:LC(t)为CCHP系统的冷负荷需求,单位为kWh;LH(t)为热负荷需求,单位为kWh;LE(t)为CCHP系统的电负荷需求,单位为kWh;PGRID(t)为系统购买电网的电量,单位为kWh;QEC(t)为电动制冷机的生产制冷量,单位为kWh;COPEC为电动制冷机的效能系数;QABC(t)为吸收式制冷机的生产制冷量,单位为kWh;COPABC为吸收式制冷机的效能系数;QBL(t)为辅助锅炉的输出热能,单位为kWh;通过调整电动制冷机和吸收式制冷机满足冷负荷需求,使得电动制冷机消耗的电与电负荷之和刚好等于发电机组发电值,并且吸收式制冷机消耗的热与热负荷之和刚好等于发电余热回收热量值,即有以下两项条件公式成立:
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