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申请/专利权人:国网浙江省电力有限公司电力科学研究院;浙江大学
摘要:本发明公开了一种分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型方法,方法主要是基于年热负荷需求数据、年电负荷需求数据、年冷负荷需求数据和全天分时电价数据,以最小化年净成本C为目标,通过遗传算法对分时电价的情境下CCHP系统的各设备i的容量进行优化,得到最优年净成本值、最优年净成本值对应下的综合需求响应实施策略、以及该策略下的CCHP系统中各设备i的容量。本发明相较于单一供能和固定电价模式中进行设备选型优化的方法,可获得考虑了在分时电价的情况下,不同的综合需求响应实施策略下的最优经济选型。
主权项:1.一种分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型方法,其特征在于,具体如下:S1:根据实际热力过程分别构建CCHP系统中各设备的算法模型;根据所有的算法模型,构建目标需求响应实施策略下的供能模型;所述目标需求响应实施策略包括常规以电定热运行模式、余热经济利用的以电定热运行模式、谷电期间原动机停机以电定热运行模式和谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热模式;所述CCHP系统包括原动机、余热锅炉、吸收式制冷机、燃气锅炉和电动制冷机和储能系统;所述原动机产生的电能通过电线输送至外部用于为用户供电的电网;所述原动机产生的热能通过第一管路分别输送至余热锅炉和吸收式制冷机;所述余热锅炉产生的热量输送至为用户供热的供热管路;所述吸收式制冷机产生的冷量输送至为用户供冷的供冷管路;所述燃气锅炉产生的热能部分通过第二管路输送至所述吸收式制冷机,部分直接输送至供热管路;所述电网上接有电动制冷机,电动制冷机产生的冷量通过第三管路输送至所述供冷管路;所述储能系统包括与电线相连的储电设备、与供冷管路相连的储冷设备和与供热管路相连的储热设备;S2:根据实际用能负荷数据,获取用户的年热负荷需求数据、年电负荷需求数据和年冷负荷需求数据;S3:根据目标需求响应实施策略下的供能模型,基于所述年热负荷需求数据、年电负荷需求数据、年冷负荷需求数据和全天分时电价数据,以最小化年净成本C为目标,通过遗传算法得到CCHP系统中全部设备的最佳容量,根据最佳容量确定各设备的实际选型;所述谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热模式具体如下:S41:判断电价是否在电价低谷时期;若处于电价低谷时期,判断储电设备、储热热备和储冷设备能否分别满足用户需求,若不能满足用户需求,则分别从电网、燃气锅炉和电动制冷机中对储电设备、储热热备和储冷设备补充相应的电量、热量和冷量;若不处于电价低谷时期,则进行步骤S42;S42:判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求,所述CHP系统包括原动机和余热锅炉,若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求,则使用CHP系统对用户供电,随后进行步骤S43;若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求,则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电,同时由电网对用户补充供电,随后进行步骤S43;S43:根据公式5计算优先供冷成本,根据公式6计算优先供热成本;若优先供冷成本大于优先供热成本,则从原动机中回收的热量优先供应吸收式制冷机,满足用户冷需求后再直接给用户供热,随后进行步骤S44;若优先供冷成本小于优先供热成本,则从原动机中回收的热量优先直接给用户供热,满足用户冷需求后再供应吸收式制冷机,随后进行步骤S44;所述优先供冷成本的计算具体如下:Ccoldt=Σi=1Fgas.cold.it×Pgas+Fe.cold.it×Pet5所述优先供热成本的计算具体如下:Cheatt=Σi=1Fgas.heat.it×Pgas+Fe.heat.it×Pet6式中:Pet为当时电价,单位元kWh;Pgas为天然气价,单位元kWh;当采用余热经济利用的以电定热模式运行模式时,Ct使用后半段公式计算;其中Ccoldt为t时刻优先供冷的成本,单位元;Cheatt为t时刻优先供热的成本,单位元;Fgas.cold.it为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量,单位kWh;Fe.cold.it为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量,单位kWh;Fgas.heat.it为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量,单位kWh;Fe.hrat.it为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量,单位kWh;S44:判断CHP系统能否满足用户热需求,所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求;若CHP系统的总供热量能满足用户热需求,则使用CHP系统对用户供热,多余的冷热量被储存;若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求,则不仅使用CHP系统对用户供热,还使用燃气锅炉和或电动制冷机对用户供热供冷。
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