[发明专利]计及多种储能的分布式冷热电联供系统的经济调度方法

权利要求书

1.一种计及多种储能的分布式冷热电联供系统的经济调度方法，其特征在于，在建立冷热电联产系统设备模型的基础上，引入地源热泵和储能装置改善系统中冷热电三者的能量耦合，得到各个设备的最优运行情况以及调度周期的总成本费用，具体步骤如下：

步骤1、建立冷热电联产系统设备的数学模型，包括燃气内燃机、余热锅炉、燃气锅炉、吸收式制冷机、电制冷机的数学模型；

步骤2、建立地源热泵的数学模型；

步骤3、建立储能装置的数学模型，包括蓄电池、冷储能装置和热储能装置的数学模型；

步骤4、以系统的投资成本、生产运维成本，购电成本、燃料成本构成的总的费用最小为优化目标建立经济调度模型的目标函数；

步骤5、建立经济调度模型的约束条件，满足冷热电功率平衡约束、可控机组运行约束、储能装置约束和电网联络线功率约束；

步骤6、求解经济调度模型，得到各设备的出力情况以及全天的总成本。

2.根据权利要求1所述的计及多种储能的分布式冷热电联供系统的经济调度方法，其特征在于，步骤1建立的冷热电联产系统设备的数学模型具体为：

(1)燃气轮机模型

式中：为燃气轮机在t时刻的发电功率，η_MT为燃气轮机的发电效率，λ_gas为天然气热值，分别表示燃气轮机在时刻t的燃气消耗速率；

(2)余热锅炉模型

式中：为燃气轮机在t时刻产生的烟气热量，为燃气轮机输出烟气在t时刻回收的热功率，η_HB为余热锅炉的热回收效率；

(3)燃气锅炉模型

式中：为燃气锅炉在t时刻产生的热功率，η_GB为燃气锅炉的制热能效系数，为燃气锅炉在t时刻燃气消耗速率；

(4)吸收式制冷剂模型

式中：为吸收式制冷机在t时刻产生的冷功率，COP_AC为吸收式制冷机的制冷能效比，为余热用于制冷的部分；

(5)电制冷机模型

式中：为电制冷机在t时刻的制冷功率，COP_EC为电制冷机的制冷能效比，为电制冷机在t时刻用于制冷的电功率。

3.根据权利要求1所述的计及多种储能的分布式冷热电联供系统的经济调度方法，其特征在于，步骤2建立的地源热泵的数学模型具体为：

式中：分别为地源热泵于时刻t的耗电功率、制冷和制热功率，C_OP,c、C_OP,h分别为地源热泵的制冷和制热系数。

4.根据权利要求1所述的计及多种储能的分布式冷热电联供系统的经济调度方法，其特征在于，步骤3中电储能采用蓄电池，冷储能采用水蓄冷和热储能采用蓄热槽设备，这三种储能设备具有相似的运行特征，在充放能量过程中，除了满足一定的转换效率外，储能自身还会随着时间的推移产生一定的损耗，储能装置的数学模型为

式中：为储能装置在t时刻的输出和输入功率，为储能装置在t时刻的出力功率。

储能在t时刻的容量与上一时段的容量有关，其能量模型为

式中：分别表示第t和第t-1时段后储能装置的剩余能量；η_ch、η_dis分别表示储能装置的充、放电效率；δ为储能装置自身放电系数；Δt为单位调度时长。