[发明专利]一种含电热复合储能装置的冷热电联供系统的控制方法

说明书

本发明提供了一种含电热复合储能装置的冷热电联供系统的控制方法，包括：获取负荷数据、储电系统充电功率限制、富余电能存储总量限制、低电价时段电网充电、储电系统放电、储热系统蓄热、储热系统释热等步骤。本发明所提出的控制方法是基于提高冷热电联供机组运行负载率、提高储能系统利用率以及充分利用低谷电价的控制原则，结合储电装置和储热装置的功率、容量限制，对系统能量分配进行优化管理，从而提高了机组运行效率和能源利用效率，减少了系统运行成本，可有效推动电热复合储能技术在实际冷热电联供系统中的应用。

技术领域

本发明属于分布式系统领域，特别涉及一种含电热复合储能装置的冷热电联供系统的控制方法。

背景技术

冷热电联供系统(CCHP)作为分布式系统最常见的应用方式，由冷热电联供机组作为主要能源供应设备，结合电网和燃气管网向用户同时提供电、冷、热三种能源。由于CCHP系统靠近用户，联供机组在产生电能的同时，余热也可以通过回收装置进行回收，用以提供用户所需的热能，因此可以实现能源的梯级利用，提高系统能源效率，减少环境污染。

但是，冷热电联供机组产生的电能和热能存在较强的耦合关系，而用户的电能需求和热能需求较为随机，通常情况下两者难以有效匹配；为了实现“供能-用能”平衡，大多数冷热电联供系统存在机组运行效率低、综合能源利用效率低、用能成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含电热复合储能装置的冷热电联供系统的控制方法，以实现CCHP系统能量的优化管理，从而提高机组运行效率和能源利用效率，减少系统运行成本。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

该冷热电联供系统控制方法包括获取负荷数据、储电系统充电、储电系统放电、储热系统蓄热、储热系统释热等步骤。其中，储电系统充电的步骤包括储电系统充电功率限制、富余电能存储总量限制以及低电价时段电网充电等步骤，具体步骤如下：

S1、获取负荷数据的步骤：获取用户侧的日逐时电、冷、热负荷，将冷负荷和热负荷转换为等效热需求并求和；

S2、储电系统充电的步骤；

S3、储电系统放电的步骤：计算冷热电联供机组发电量与日逐时电负荷的差值E_diff(t)，储电系统以最大放电功率Emaxd为限制释放电能，按电价高峰期、电价平峰期的顺序提供E_diff(t)＜0时段的不足电能部分，直到储电系统达到放电截止状态为止；

S4、储热系统蓄热的步骤：得到冷热电联供机组的逐时产热量与逐时等效热需求总和的差值Qdiff(t)，以及所有Q_diff(t)＜0时段的不足热能总和Qins，在Q_diff(t)＞0时段，以储热系统最大蓄热功率Qmaxc为限制，将富余热能存入储热系统中，直到存入的热能总和满足Q_sto＝Q_ins或者储热系统达到满充状态；

S5、储热系统释热的步骤：储热系统以最大释热功率Qmaxd为限制释放热能，提供Q_diff(t)＜0时段的不足热能部分，直到储热系统达到释热截止状态为止。

所述步骤S2包括以下步骤：

S21、储电系统充电功率限制的步骤：计算冷热电联供机组额定发电量与日逐时电负荷的差值Ediff(t)，并使Ediff(t)满足储电系统充电功率限制，以此更新逐时电能差值Ediff(t)；

S22、富余电能存储总量限制的步骤：计算冷热电联供机组发电量与日逐时电负荷的差值Ediff(t)的总和Ediff_T、所有E_diff(t)＞0时段的富余电能总和Esur以及非低谷电价期间所有E_diff(t)＜0时段的不足电能总和Eins，并使存储的电能总量Esto成为储电系统容量CBESS、Esur和Eins三者中的最小值，以满足富余电能存储总量限制的要求，以此更新逐时电能差值Ediff(t)；