[发明专利]一种基于制冷系统的光伏储能容量规划方法

说明书

本发明公开了一种基于制冷系统的光伏储能容量规划方法，该规划方法的步骤如下：步骤1、基于冷库配置的光伏协同储电设备、或者光伏协同储冷设备、或者光伏混合储能设备建立所涉及设备的数学模型；步骤2、基于经济性最优、环保性最优建立多目标函数，并联合约束条件构建混合整数线性多目标规划模型；步骤3、基于约束条件对多目标函数进行归一化处理后，进行线性加权；步骤4、运用适应度离差排序法确定权重系数并进行容量配置。本发明的规划方法建立了以经济性最优和二氧化碳排放当量最优为目标函数的混合整数多目标规划模型，通过对多目标函数进行处理后进行容量优化配置，能够降低系统的总成本，减少二氧化碳排放当量，提高可再生能源的消纳。

技术领域

本发明属于能源综合利用技术领域，具体地说是一种基于制冷系统的光伏储能容量规划方法。

背景技术

我国制冷行业设备主要有家用电冰箱、空调、冷库、冷藏车和制冰机等，制冷设备不仅用电量在全国社会总用电量的占比超过15％，同时制冷剂使用产生的气体排放造成了严重的环境问题。冷库作为一种制冷贮藏设备，其不断发展带来了便利，但部分存在设备陈旧老化、没有节能措施等问题，导致冷库成为了制冷领域中能源消耗大户。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于制冷系统的光伏储能容量规划方法，该多目标规划方法针对冷库制冷系统的节能减排问题，提出光伏协同储电设备、光伏协同储冷设备和光伏混合储能设备三种配置方法，以经济性和二氧化碳减排当量为目标建立混合整数多目标规划模型，实现能源的合理配置，降低系统的总成本，减少二氧化碳排放当量。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种基于制冷系统的光伏储能容量规划方法，其特征在于：该规划方法的步骤如下：

步骤1、基于冷库配置的光伏协同储电设备、或者光伏协同储冷设备、或者光伏混合储能设备建立所涉及设备的数学模型；

步骤2、基于经济性最优、环保性最优建立多目标函数，并联合约束条件构建混合整数线性多目标规划模型；

步骤3、基于约束条件对多目标函数进行归一化处理后，进行线性加权；

步骤4、运用适应度离差排序法确定权重系数并进行容量配置。

所述步骤1中的设备包括基于电网的太阳能光伏发电机组、制冷设备、储能设备，其中储能设备为储电设备和/或储冷设备。

所述太阳能光伏发电机组的数学模型包括太阳能光伏发电机组的输出功率P_PV和太阳能光伏发电机组的工作温度T_PV：

P_PV＝A_PVG_Sη_PV[1+α_PV(T_PV-T_STC)] (1)

T_PV＝T_out+G_s(T_PV,NOTC-20) (2)

式(1)和式(2)中，A_PV为太阳能光伏发电机组的光伏阵列安装面积，m²；η_PV为光伏发电转换效率；G_S为太阳光照强度，kW/m²；α_PV为功率温度系数，％/℃；T_PV为太阳能光伏发电机组的工作温度或光伏电池板表面温度，℃；T_STC为标准测试条件温度，取25℃；T_out为环境温度，℃；T_PV,NOTC为太阳能光伏发电机组的额定工作温度，℃；

所述制冷设备的数学模型为制冷设备的输出冷功率：