[发明专利]基于电转气设备的区域能源系统源荷协调运行简易方法

权利要求书

1.基于电转气设备的区域能源系统源荷协调运行简易方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集区域能源系统内的日前预测电负荷和热负荷数据、能源转换设备参数以及能源储存设备参数；

S2、根据步骤S1中采集的能源转换设备参数以及能源储存设备参数建立含有电转气设备的区域能源转换器模型；

S3、基于采集到的日前预测电负荷和热负荷数据确定能源转换器动作临界值，根据能源转换器动作临界值将能源转换器划分为5种运行模式；所述能源转换器动作临界值包括电负荷功率高临界值P_Hcr、电负荷功率低临界值P_Lcr以及热负荷功率临界值H_Hcr，三个临界值的计算公式如下：

式中，P_YD为裕度电功率；γ_P为电负荷裕度系数；P_max为日电负荷最大值；P_min为日电负荷最小值；P_av为日平均电负荷；

H_Hcr计算公式如下所示：

式中，H_YD为裕度热功率；γ_H为热负荷裕度系数；H_max为日热负荷最大值；H_min为日热负荷最小值；H_av为日平均热负荷；

所述能源转换器动作临界值将能源转换器划分为5种运行模式，具体如下：

电负荷低于P_Lcr时，能源转换器处于运行模式一，电转气设备工作，消耗电网电力，生成天然气，储气装置储气，燃气轮机不工作；用户所需电能由电网直接供应，热能由燃气锅炉燃烧天然气供应，燃气锅炉和燃气轮机所需要的天然气，全部由天然气网提供；

电负荷大于P_Lcr但小于P_Hcr时，电转气设备和燃气轮机都不工作，电负荷由电网直接供应，热负荷由燃气锅炉燃烧天然气供应；燃气锅炉和燃气轮机所需要的天然气，若热负荷功率低于H_Hcr，天然气为天然气网单独供应，即能源转换器处于运行模式二；若热负荷功率超过H_Hcr，天然气为储气装置和天然气网共同供应，即能源转换器处于运行模式三；

电负荷大于P_Hcr时，电转气设备不工作，电能由电网和燃气轮机共同供应，热能由燃气轮机和燃气锅炉共同供应；燃气锅炉和燃气轮机所需要的天然气，若热负荷功率低于H_Hcr，天然气为天然气网单独供应，即能源转换器处于运行模式四；若热负荷功率超过H_Hcr，天然气为储气装置和天然气网共同供应，即能源转换器处于运行模式五；

在上述5种运行模式中，电转气设备、燃气轮机、燃气锅炉工作时均以其最大功率运行，天然气储气装置工作时也以最大充放气能力运行；

S4、根据能源转换器的动作临界值和它的5种运行模式确定区域能源系统源荷协调运行方案。

2.根据权利要求1所述的基于电转气设备的区域能源系统源荷协调运行简易方法，其特征在于，步骤S1中，所述能源转换设备包括电转气设备、燃气轮机和燃气锅炉；所述能源储存设备指天然气储存装置；所述能源转换设备参数包括设备的能源转换效率、最小/大出力功率，能源储存设备参数包括储存设备容量、最大充放能功率以及充放能效率。

3.根据权利要求1所述的基于电转气设备的区域能源系统源荷协调运行简易方法，其特征在于，步骤S2中，所述区域能源转换器包括电转气设备、天然气储存装置、燃气轮机以及燃气锅炉，用于实现电转气和热电联供功能。

4.根据权利要求3所述的基于电转气设备的区域能源系统源荷协调运行简易方法，其特征在于，所述电转气设备具体如下：

式中，G_P2G(t)和P_P2G(t)分别为t时段电转气设备的天然气功率和电功率，t＝1,2,…,T；T为计量周期内总时间断面数；η_P2G为电转气设备的产天然气效率；P_P2G.min为电转气设备的最小用电功率；P_P2G.max为电转气设备的最大用电功率。