[发明专利]一种综合能源系统多环控制系统与方法

权利要求书

1.一种综合能源系统多环控制系统，其特征是，包括：

内环单元、中环单元及外环单元；

所述内环单元为电能跟踪控制环，所述中环单元为冷能、热能跟踪控制环，所述外环单元为燃气跟踪控制环；

所述内环单元、中环单元及外环单元被配置为：基于不同能源形式之间的优化时间尺度差异和耦合关系，调控各种能源之间的互补与转化，实现相互耦合的冷、热、电、气在动态过程中的协调优化与调度；

其中，每一环均设置有反馈校正，将综合能源系统的能量输出反馈到各环对应的控制器，并将当前能量输出作为下一时刻能量优化调度的参考对象，减少负荷需求侧与能源生产侧的不平衡。

2.如权利要求1所述的一种综合能源系统多环控制系统，其特征是，所述内环单元包括电能跟踪控制器及电能枢纽，所述电能跟踪控制器根据反馈的电能枢纽的输出及冷能枢纽、热能枢纽输出发控制指令至电能枢纽的输入端。

3.如权利要求2所述的一种综合能源系统多环控制系统，其特征是，所述电能枢纽还分别与综合能源系统内发电系统、电网系统及储能系统相连，电能枢纽根据需要供给负荷侧的电能，确定使用综合能源系统内部自身发电量、需要电网系统输出或者向电网系统输出的电能及储能电池存储或者释放的电能。

4.如权利要求1所述的一种综合能源系统多环控制系统，其特征是，所述中环单元为冷能、热能跟踪控制环，在内环单元的基础上还包括冷能跟踪控制器、热能跟踪控制器及各自对应的冷能枢纽、热能枢纽，所述冷能跟踪控制器、热能跟踪控制器分别根据电能的输出及燃气枢纽的输出控制冷能枢纽、热能枢纽的输出。

5.如权利要求4所述的一种综合能源系统多环控制系统，其特征是，所述冷能枢纽与蓄冷装置进行能量交互，所述热能枢纽与蓄热装置进行能量交互；

所述冷能枢纽根据某时刻需要供给负荷侧的冷量，确定蓄冷装置存储或者释放的冷量；

所述热能枢纽根据某时刻需要供给负荷侧的热量，确定蓄热装置存储或者释放的热量。

6.如权利要求1所述的一种综合能源系统多环控制系统，其特征是，所述外环单元为燃气跟踪控制环，在中环单元的基础上所述燃气跟踪控制环还包括燃气控制器，所述燃气控制器根据电能的输出及给定的优化策略控制燃气枢纽的输出。

7.如权利要求6所述的一种综合能源系统多环控制系统，其特征是，所述燃气枢纽与燃气管网相同，燃气枢纽根据某时刻需要供给负荷侧的燃气，确定分别需要供给燃气发电机、燃气制冷机、燃气锅炉的燃气量，以及需要通过燃气管网输入的燃气量。

8.一种综合能源系统多环控制方法，其特征是，包括：

将电能跟踪控制环作为内环，冷能、热能跟踪控制环作为中环，燃气跟踪控制环作为外环；

将电和冷热以及燃气分环控制：基于不同能源形式之间的优化时间尺度差异和耦合关系，调控各种能源之间的互补与转化，实现相互耦合的冷、热、电、气在动态过程中的协调优化与调度。

9.如权利要求8所述的一种综合能源系统多环控制方法，其特征是，当中环调节冷能、热能输出或者外环调整燃气时，内环的电能跟踪控制器实时调整电能枢纽的各机组出力值，以使电能输出跟随给定的优化调度策略，以满足负荷需求。

10.如权利要求8所述的一种综合能源系统多环控制方法，其特征是，冷能、热能跟踪控制中环建立小时级滚动优化模型，基于预测数据与前一优化窗口期的优化结果给出下一优化窗口器的优化调度方案；

优选的，当外环调整燃气供应量时，中环的冷能、热能跟踪控制器实时调整冷能、热能枢纽的各机组出力值，以使冷能、热能输出跟随给定的优化调度策略，以满足负荷需求；

优选的，外环的燃气跟踪控制环，根据冷热电输出的反馈情况，建立日内动态规划模型，利用燃气输送管道本身带有储藏功能特性，平衡、调度燃气供应量。