[发明专利]一种独立微能源网及其优化配置方法

摘要

本发明公开一种独立微能源网及其优化配置方法，所述独立微能源网与负载连接，其中，所述独立微能源网包括风力发电装置、光伏发电装置、非补燃式压缩空气蓄能装置、蓄热槽及制冷装置，所述风力发电装置、光伏发电装置、非补燃式压缩空气蓄能装置及负载连接，为所述负载提供电能；所述蓄热槽、非补燃式压缩空气蓄能装置及负载连接，用于为所述负载提供热能；所述制冷装置、非补燃式压缩空气蓄能装置及负载连接，用于为所述负载提供冷能。本发明独立微能源网通过设置风力发电装置、光伏发电装置、非补燃式压缩空气蓄能装置、蓄热槽及制冷装置分别为负载提供能量，实现风能、光能、压缩空气产生的能量等多种能量协调工作，从而可有效扩大适用范围。

主权项

1.一种独立微能源网，其特征在于，所述独立微能源网与负载连接，其中，所述独立微能源网包括：风力发电装置，用于通过风能发电；光伏发电装置，用于通过太阳能发电；非补燃式压缩空气蓄能装置，用于在压缩空气发电的过程中产生电能、热能和冷能；所述风力发电装置、光伏发电装置、非补燃式压缩空气蓄能装置及负载连接，为所述负载提供电能；蓄热槽，用于存储热能；所述蓄热槽、非补燃式压缩空气蓄能装置及负载连接，用于为所述负载提供热能；制冷装置，用于产生冷能；所述制冷装置、非补燃式压缩空气蓄能装置及负载连接，用于为所述负载提供冷能；根据所述风力发电装置构建所述风力发电装置的风电模型、根据所述光伏发电装置构建所述光伏发电装置的光伏模型、根据所述非补燃式压缩空气蓄能装置构建所述非补燃式压缩空气蓄能装置的蓄能模型及蓄热槽的蓄热模型；基于以下公式构建所述风电模型：其中，PWT为在当前时刻风力发电装置的实际输出功率；PN为风力发电装置的额定输出功率；v为当前时刻的风速；vci为切入风速；vco为切出风速；vN为额定风速；基于以下公式构建所述光伏模型：其中，PPV为在当前时刻光伏发电装置的实际输出功率；G为当前时刻的光照强度；下标STC表示标准测试环境；PSTC为单个光伏发电装置在标准测试环境中的最大输出功率；GSTC为标准测试环境下的光照强度；基于以下公式构建所述蓄能模型：其中，SOC_CAES(t)和SOC_CAES(t‑1)分别表示在t和t‑1时刻时非补燃式压缩空气蓄能装置的荷电状态；Δt表示t时刻与t‑1时刻的时间差，P_CAES(t)是非补燃式压缩空气蓄能装置在t时刻的输出或输入的电功率，数值为正时表示输出电功率，为负时表示输入电功率；和分别表示非补燃式压缩空气蓄能装置的充、放电效率；E_CAESN为非补燃式压缩空气蓄能装置的额定容量；所述非补燃式压缩空气蓄能装置的荷电状态的约束条件为：其中，和分别为非补燃式压缩空气蓄能装置的荷电状态的上限值和下限值；和分别表示所述非补燃式压缩空气蓄能装置在计算周期始、末的荷电状态；基于以下公式构建所述蓄热模型：其中，SOC_TST(t)和SOC_TST(t‑1)分别表示在t和t‑1时刻时蓄热槽的荷热状态；α为蓄热槽的自放热率；Q^h_TST(t)是蓄热槽在t时刻的输出或输入的热功率，数值为正时表示输出热功率，为负时表示输入热功率；和分别表示蓄热槽充、放热的效率；E_TSTN为蓄热槽的额定容量；所述蓄热槽的荷热状态的约束条件为：其中，和分别为蓄热槽的荷热状态的上限值和下限值；和分别表示蓄热槽在计算周期始、末的荷热状态。