[发明专利]一种冷热双蓄式热泵设备规划方法

权利要求书

1.一种冷热双蓄式热泵设备规划方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：基于风电机组、火电机组、冷热电联产机组装置的出力特性，对各机组进行建模，给出机组的约束条件；

含冷热双蓄式热泵设备的电热综合能源系统由电网和供冷、供热管网组成；供热时，该电热综合能源系统电网与热网之间协同运行，各电源在调度时间内既要满足用户电负荷需求，同时还要满足热网中热泵机组的电能消耗，用户热负荷由热电联产、热泵及冷热双蓄装置共同提供；其中电网侧的电能分别来自风电机组、火电机组、热电联产机组；在需要进行供冷时，通过改变电热综合能源系统中热电联产机组的工作模式进行冷电联产，配合冷热双蓄式热泵设备供给系统冷负荷；

步骤二：基于热网侧热泵、冷热双蓄装置的出力特性，建立热网侧的供冷/供热系统模型，并给出约束条件；在电热综合能源系统中引入冷热双蓄装置，解耦冷电/热电之间因传统冷电/热电联产“以冷/热定电”导致的强相互关系，进一步地加强供电与供冷/供热系统之间的协调能力，降低电热综合能源系统的运行成本；

步骤三：构建电热综合能源系统的电、热、冷负荷供需平衡关系，并提出使冷热双蓄式热泵设备及供热/供冷管网的新建成本最低、且使电热综合能源系统煤耗最低的多目标函数；

步骤四：综合上述三个步骤构建出含冷热双蓄式热泵设备的电热综合能源系统模型，通过步骤一、二所述的约束条件和步骤三所述的电、热、冷负荷供需平衡关系及多目标函数，对冷热双蓄式热泵设备的容量及安装地点进行规划，解除热泵机组出力及容量限制，使更多的弃风得到消纳，有效促进全年风电能源的合理利用；并且使冷热双蓄式热泵设备及供热/供冷管网的新建成本和电热综合能源系统煤耗最低，提高整个电热综合能源系统的合理性、经济性、环保性和可靠性。

2.如权利要求1所述的一种冷热双蓄式热泵设备规划方法，其特征在于：步骤一实现方法为，

步骤1.1：对风电机组建模；

风电机组的有功输出主要由其风能产生的功率决定，由于风能产生自身所具有的随机性决定了风电机组有功输出的随机性；当具有随机波动特性的风电机组大规模并入电网之后，会给电力系统的安全运行带来巨大影响；因此，可用的风电出力需受式(1)风电机组最大出力来约束：

式中，p_i,t^WP为风电机组可用的发电功率，MW；P_i,t^WP为风电机组可用的最大发电功率，MW；

步骤1.2：对火电机组建模；

火电机组的发电功率受式(2)自身额定发电功率的约束以及式(3)爬坡约束：

式中，P_i,t^TP为火电机组的发电功率，MW；P_i,max^TP、P_i,min^TP为火电机组出力值的上下限，MW；RU_i^TP、RD_i^TP为火电机组出力的变化速率上下限，MW/h；ΔT为变化时间；

步骤1.3：对冷热电联产机组建模；

冷热电联产机组(combined cooling heating andpower,CCHP)是指锅炉产生的蒸汽在背压汽轮机或调节抽汽式汽轮机做功发电，其排汽或抽汽，除满足包括供热的各种热负荷外，还用做吸收式制冷机的工作蒸汽，利用热能产生冷水用于制冷；供热时进行热电联产，配合冷热双蓄式热泵设备为系统供热；而在需要进行供冷时，通过改变电热综合能源系统中热电联产机组的工作模式进行冷电联产，配合冷热双蓄式热泵设备供给系统冷负荷；

热电联产机组、冷电联产机组两种机组的出力特性均由式(4)和(5)表示；

0≤α_i,t≤1

式中，P_i,t^CCHP为冷热电联产机组的发电功率，MW；Q_i,t^CCHP为冷热电联产机组的供冷/热功率，MW；P_i^CCHP，Q_i^CCHP为冷热电联产机组的额定电、冷/热功率，MW；α_i,t为冷热电联产机组出力系数；

此外，与火电机组类似，冷热电联产机组的出力需受式(6)自身额定功率的约束以及式(7)爬坡约束：

式中，P_i,t^CCHP为冷热电联产机组的发电功率，MW；P_i,max^CCHP、P_i,min^CCHP为冷热电联产机组出力值的上下限，MW；RU_i^CCHP、RD_i^CCHP为冷热电联产机组出力的变化速率上下限，MW/h；ΔT为变化时间。