[发明专利]一种基于冗余设计的CCHP系统可靠性评估方法

权利要求书

1.一种基于冗余设计的CCHP系统可靠性评估方法，其特征在于，包括：

步骤1：输入冷热电联供系统用户需求侧负荷数据，包括输入冷负荷、热负荷、电负荷、光照强度和风速数据；

步骤2：构建耦合光伏发电机、风力发电机的CCHP微电网系统；包括光伏发电机、风力发电机、燃气轮机、锅炉、溴化锂吸收式制冷机和电制冷机；

步骤3：构建以经济为最优优化策略的目标函数；

步骤4：构建各设备约束条件，包括：光伏发电设备约束、风力发电设备约束、燃气轮机设备约束、锅炉设备约束、吸收式制冷设备约束、电制冷机设备约束和冷、热、电负荷约束；

步骤5：设定迭代参数，找出可行域的一个顶点，据目标函数及约束条件判断其是否最优；若否，则转换到与之相邻的另一顶点，并使目标函数值更优，直到找到某最优解；

步骤6：运用冗余设计对系统供能可靠性进行评估。

2.如权利要求1所述的基于冗余设计的CCHP系统可靠性评估方法，其特征在于，步骤3具体为：

步骤3.1：以经济为最优优化策略的目标函数，其总成本包括：系统设备初始投入资金成本、设备运行费用、设备维护费用以及多余电量卖出时赚取的费用；其年运行总成本公式如下：

式中，为耦合新能源的CCHP系统年平均运行总成本；表示系统设备初始投入资金成本；表示设备运行费用；表示设备维护费；表示向电网卖电量赚取的费用；其中i代表CCHP微电网系统中的设备，包括：光伏发电机、风力发电机、燃气轮机、锅炉、溴化锂吸收式制冷机和电制冷机；f表示年平均分摊系数；

步骤3.2：通过如下公式计算平均分摊系数f：

式中，r代表年利率，n代表设备使用年限，限定设备使用年限为20年；

步骤3.3：通过如下公式计算系统设备初始投入资金成本

式中，表示设备容量，单位KWh；表示每千瓦时设备初始投入资金成本；

步骤3.4：通过如下公式计算设备运行费用

式中，表示设备消耗的天然气量，换算成千瓦时；表示消耗的电量，换算成千瓦时；t代表时间；表示每千瓦时天然气的价格；表示每千瓦时从电网买电的电价；

步骤3.5：通过如下公式计算设备维护费

式中，代表设备容量，单位KWh；代表每千瓦时设备维护费用；

步骤3.6：通过如下公式计算向电网卖电量赚取的费用

式中，表示发电机向电网的卖电量；表示光伏发电机向电网的卖电量；表示风力发电机向电网的卖电量；表示向电网的卖电价格。

3.如权利要求1所述的基于冗余设计的CCHP系统可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤4中光伏发电设备约束为：

光伏发电机的发电量取决于每天的光照强度，光伏发电机发电条件由额定光照强度决定，当实时光照强度大于额定光照强度时，光伏发电机进行满负荷出力发电；当实时光照强度小于额定光照强度时，光伏发电机不能满负荷工作，需通过光伏发电曲线函数进行计算，函数被写进光照条件约束模型内；

能量平衡约束：

光照强度约束：

上下限约束：

式中，表示光伏发电机发电后供给用户的电量；表示光伏发电机发电后供给电制冷机的电量；表示光伏发电机发电后向电网卖出的电量；表示光伏发电机实时发电量；表示光伏发电机额定发电量；表示额定光照强度；r表示实际光照强度。