[发明专利]一种综合能源系统及其优化运行方法

权利要求书

1.一种综合能源系统，其特征在于，包括：可将太阳能、风能转化为电能的光伏发电设备、风力发电设备；可将产生的电能进行存储的储电设备、可将产生的进行存储的热能储热设备以及可将产生的冷气进行存储的储冷设备；可将燃气转化为电能的燃气轮机；可将燃气轮机工作过程中产生的余热进行利用的余热锅炉以及吸收式制冷机，可产生冷气的电制冷机与以及当电能不够时，可以提供电能的外接电网；

所述外接电网风力发电和光伏发电的供电段与供电线路相连，所述燃气轮机一端的进气口连接天然气管道，另一端的动力输出端连接发电机组，所述发电机组的输电端与供电线路相连，所述供电线路的一个输出端连接用电设备，所述供电线路的另一个输出端与储电设备相连，所述供电线路的还有两个输出端分别连接电制冷机与电锅炉，所述电制冷机的冷气输出端连接供冷管道，所述供冷管道的输出端一端连接用冷设备，另一端通过连接储冷设备，所述制冷管道的输入端连接吸收式制冷机，所述吸收式制冷机通过管道连接燃气轮机的余热，所述燃气轮机的余热连接余热锅炉，所述余热锅炉的输出端连接件供热管道，所述供热管道的输出端一端连接用热设备，另一端通过连接储热设备，所述供热管道的输入端连接电锅炉。

2.一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1、分别建立综合能源系统中光伏发电设备、风力发电设备、燃气轮机、余热锅炉、储电设备以及储热设备的数学模型；

步骤2、通过上述数学模型建立新能源出力预测曲线；

步骤3、根据用户的用电负荷建立用户负荷预测曲线；

步骤4、根据主从博弈，针对综合能源系统中运营商和用户之间的博弈，可以建立数学模型；

步骤5、将2、3所得的曲线以及运营商的分时电价代入到4中的数学模型中，求得其优化运行计划。

3.根据权利要求2所述一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，所述光伏发电设备的数学模型为：

式中，P_pv为光伏出力功率；G为光照强度；T_s为光伏电池表面温度；P_stc、G_stc、T_stc分别为标准试验条件下的最大光伏出力功率、最大光照强度、光伏电池表面最高温度；ε为光伏电池温度系数。

4.根据权利要求3所述一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，风力发电机设备的数学模型为：

式中P_wt为机组的出力功率；ρ为空气密度；R为风轮半径；v为风速；v_in和v_out分别为切入和切出风速；v_p为额定风速；P_p为机组的额定功率；λ为叶尖速比；β为桨叶节距角；C_p为风能转化系数。

5.根据权利要求4所述一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，所述储电设备的数学模型为：

式中，W_bt,t为蓄电池在t时刻所储存的能量；P_bt,ch,t和分别P_bt,dis,t为蓄电池在t时刻充电、放电功率；μ_bt,loss为蓄电池的电能损耗率；η_bt,ch为当电量充足时给蓄电池充电时的效率，η_bt,dis表示当电量不足时，蓄电池为用户供电时的放电效率；Δt为充电、放电的间隔时间；U_bt,ch,t和U_bt,disst,分别为蓄电池的工作状态。