[发明专利]电热联合微网能量梯级优化方法及系统

说明书

一种电热联合微网能量梯级优化方法及系统，根据能量耦合转化元件建立风能与光能向电能转化、光能向热能转化、气能向电能与热能转化、电能向热能转化的能源耦合转化模型，基于该模型进行多种能源负荷计算和耦合转化关系分析，根据电热微网梯级利用，基于温度对口原则建立高、中、低品位热能转换模型；根据微网电能与热能实时功率与预测值，以电热能量流供需平衡为约束、以综合能效转化成经济性最优为目标，通过能量梯级优化算法计算得到电热微网最优运行参数从而实现梯级优化调控。

技术领域

本发明涉及的是一种智能电网控制领域的技术，具体是一种电热联合微网能量耦合转化与多重利用梯级优化方法及系统。

背景技术

电热联合微网(以下简称电热微网)是能源互联网在能量供配侧的典型应用，由可再生能源、三联供、储能、热泵、负荷组成的自治化供能系统。电热微网包含电能与热能两种能源形式，其运行特点在于：一方面充分利用可再生能源发电，通过储能、可控负荷的协调控制实现分布式电源的高度消纳，提升系统运行的清洁环保，另一方面通过电热能量耦合与热能温度对口，实现系统内电能与热能的梯级优化利用，提升系统综合能效。现有技术针对可再生能源消纳的研究较多，但并提出电热微网能源耦合转化与多重利用的梯级优化利用方法，现有系统的能效水平仍有较大优化空间。综合根据电热耦合的多能梯级利用，可有效提升电热联合微网能源综合利用效率。

发明内容

本发明针对现有电热微网调控技术与综合能效上存在的不足，提出一种电热联合微网能量梯级优化方法及系统，建立电热能量耦合转换与热能温度对口利用方法，以电热能量流供需平衡为约束、以综合能效最优为目标，给出能量梯级优化利用调控方法，开发电热微网能量梯级优化运行系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种电热联合微网能量梯级优化方法，根据能量耦合转化元件建立风能与光能向电能转化、光能向热能转化、气能向电能与热能转化、电能向热能转化的能源耦合转化模型，基于该模型进行多种能源负荷计算和耦合转化关系分析，根据电热微网梯级利用，基于温度对口原则建立高、中、低品位热能转换模型；根据微网能流实时功率，以电热能量流供需平衡为约束、以综合能效转化成经济性最优为目标，通过能量梯级优化算法计算得到电热微网最优运行参数从而实现梯级优化调控。

所述的能量耦合转化元件包括：燃气轮机、燃气锅炉、电热泵、吸收式热泵、尖峰加热器、太阳能光热设备、电储能设备和冷、热水储能设备。

技术效果

与现有技术相比，本发明根据电热微网多源、多荷、多能源通道的系统特点，建立了电热微网多种能源耦合转化与能量多重化利用的梯级优化模型，将可再生能源与电能转化、电能与热能耦合、热能多级化利用作为系统调控的手段，以满足系统功率平衡为约束，实现电热耦合、热能多级利用，挖掘了多能互被转化的优势，有效降低系统能效，同时提升系统的经济性与环保性。本发明在为多种能源的梯级优化提供了重要的技术思路，同时可根据负荷波动、峰谷电价等因素灵活调整供能策略，算法与系统适应性强，具有良好的推广应用前景。

附图说明

图1为实施例电热微网结构；

图2为实施例电热微网梯级利用流程；

图3为实施例能量流转的源与荷关系；

图4为实施例多能耦合关系；

图5为实施例分时电价；

图6为实施例可再生能源出力；

图7为实施例能量梯级利用情况下电负荷供给情况；

图8为实施例能量梯级利用情况下蒸汽负荷供给情况；

图9为实施例能量梯级利用情况下热网热水供给情况；

图10为实施例能量梯级利用情况下中温热水供给情况；