一种综合能源系统及优化调控方法与流程

文档序号:31787885发布日期:2022-10-12 14:44阅读:118来源:国知局
一种综合能源系统及优化调控方法与流程

1.本技术涉及微能源网技术领域,特别是涉及综合能源系统一种综合能源系统及优化调控方法。


背景技术:

2.随着新能源发电技术、清洁能源发电技术、储能技术以及信息技术的发展,利用物联网、大数据和云计算等信息技术支撑能源高效互联以及用户侧的友好交互,通过横向多能互补和纵向的源、网、储等结合起来,形成“源-网-荷-储-用”协调发展、集成互补的能源互联网,有力地推动我国能源服务格局的变革;在国家“双碳”目标的落实下,能源供应模式逐步从集中式向根据不同应用场景、结合当地资源禀赋、充分利用可再生能源等方向发展。
3.调研近期投产的微能源系统发现,大多现有的微能源系统综合能源利用率低于80%,全工况可再生能源渗透率低于60%,微能源网与负荷匹配灵活调节性能弱,不能精准随电、热、冷负荷变化进行灵活高效调节;未能在安全稳定前提下灵活的匹配用户对于电、热、冷的需求,同时系统冷热和电存在强耦合关系,难以随着不同应用场景用户需求实现热-电解耦,难以灵活、高效满足用户多样化和多变的能量需求。
4.目前针对相关技术中可再生能源在全工况下渗透率偏低、综合能源利用率偏低、系统调节的灵活度较差等问题,尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供了综合能源系统一种综合能源系统及优化调控方法,以至少解决相关技术中可再生能源在全工况下渗透率偏低、综合能源利用率偏低、系统调节的灵活度较差等问题。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种综合能源系统,所述系统包括电能子系统和热能子系统,其中,所述电能子系统包括:发电装置,用于通过可再生能源与非可再生能源进行发电,并产生余热;电储能装置,用于存储所述电能子系统与所述热能子系统产生的电能,以满足用户侧的电负荷需求;电调温装置,用于利用所述电储能装置中的电能进行温度调节,以满足用户侧的温度负荷需求;所述热能子系统包括:热储能装置,用于存储太阳能中的热能和所述电能子系统中产生的余热;吸收式调温装置,用于利用所述热储能装置中的热能进行温度调节,以满足用户侧的温度负荷需求;有机朗肯循环装置,用于利用所述吸收式调温装置产生的热能进行发电,将产生的电能存储到所述电储能装置中;负荷调控子系统,用于实时调控负荷供给,使100%消纳可再生能源的发电量。
7.在其中一些实施例中,所述有机朗肯循环装置,还用于直接利用发电装置产生的余热进行发电,将产生的电能存储到所述电储能装置中,其中,所述余热为非可再生能源发电产生。
8.在其中一些实施例中,将所述发电装置中非可再生能源发电的模块替换成热冷电三联供模块;所述热冷电三联供模块,用于为电储能装置提供电能,为有机朗肯循环装置的发电提供热能,为吸收式调温装置提供热能。
9.在其中一些实施例中,所述负荷调控子系统实时调控负荷供给,使100%消纳可再生能源的发电量包括:当所述综合能源系统在第一额定负荷下运行时,所述负荷调控子系统实时调控负荷供给,使所述发电装置中的可再生能源发电满负荷运行、所述发电装置中的非可再生能源发电、所述电储能装置充放电,使100%消纳可再生能源的发电量以满足用户侧电力需求;当所述综合能源系统在第二额定负荷下运行时,所述负荷调控子系统实时调控负荷供给,通过所述发电装置中的可再生能源发电满负荷运行、所述发电装置中的非可再生能源发电、所述有机朗肯循环装置发电、所述电储能装置充放电,使100%消纳可再生能源的发电量以满足用户侧电力需求。
10.在其中一些实施例中,当所述综合能源系统在第一额定负荷下运行时,所述负荷调控子系统实时调控负荷供给包括:所述负荷调控子系统实时调控负荷供给:在可再生能源发电量p
re
≤用户侧电能需求量p
user
<可再生能源发电量p
re
+非可再生能源发电量p
fer
时,通过可再生能源发电满负荷运行、调整非可再生能源发电量和所述电储能装置的充放电,以满足用户侧电力需求;在用户侧电能需求量p
user
<可再生能源发电量p
re
时,通过可再生能源发电满负荷运行以满足用户侧电力需求,并通过所述电储能装置存储所述可再生能源发电产生的额外电能。
11.在其中一些实施例中,当所述综合能源系统在第二额定负荷下运行时,所述负荷调控子系统实时调控负荷供给包括:所述负荷调控子系统实时调控负荷供给:在用户侧电能需求量puser≥可再生能源发电量pre+非可再生能源发电量pfer时,通过可再生能源发电和非可再生能源发电的满负荷运行、所述有机朗肯循环装置的发电与所述电储能装置的充放电,以满足用户侧的电力需求。
12.在其中一些实施例中,所述发电装置包括内燃机模块、燃料电池模块和风力光伏模块;所述内燃机模块和所述燃料电池模块,用于通过天然气与生物质气互补的形式进行发电,并产生余热;所述风力光伏模块,用于通过风能与太阳能互补的形式进行发电,并产生余热。
13.在其中一些实施例中,所述电储能装置包括电化学储能模块、飞轮储能模块和超级电容模块;所述电化学储能模块,用于将电能转化为化学能进行存储;
所述飞轮储能模块,用于将电能转化为动能进行存储;所述超级电容模块,用于将电能转化为电场能进行存储。
14.在其中一些实施例中,电调温装置包括电热泵模块和电制冷模块;所述电热泵模块,用于利用所述电储能装置中的电能进行制热,满足用户侧的热负荷需求;所述电制冷模块,用于利用所述电储能装置中的电能进行制冷,满足用户侧的冷负荷需求。
15.在其中一些实施例中,所述吸收式调温装置包括吸收式热泵模块和吸收式制冷模块;所述吸收式热泵模块,用于利用所述热储能装置中的热能进行制热,满足用户侧的热负荷需求;所述吸收式制冷模块,用于利用所述热储能装置中的热能进行制冷,满足用户侧的冷负荷需求。
16.在其中一些实施例中,所述电调温装置,用于利用所述电储能装置中的电能,通过溴化锂进行温度调节;所述吸收式调温装置,用于利用所述热储能装置中的热能,通过溴化锂进行温度调节。
17.第二方面,本技术实施例提供了一种优化调控方法,所述方法基于第一方面任一项所述的系统,所述方法包括:通过所述负荷调控子系统实时调控负荷供给,使所述发电装置中的可再生能源发电满负荷运行,调整所述发电装置中的非可再生能源发电量和有机朗肯循环装置的发电量,以及所述电储能装置的充放电,以100%消纳可再生能源的发电量满足用户侧电力需求;通过所述负荷调控子系统实时调控负荷供给,优先通过所述吸收式调温装置利用所述热储能装置中的热能进行温度调节,再通过所述电调温装置利用所述电储能装置中的电能进行温度调节,以满足用户侧的温度负荷需求。
18.相比于相关技术,本技术实施例提供的综合能源系统一种综合能源系统及优化调控方法,其中,该系统包括电能子系统、热能子系统和负荷调控子系统,进一步地,电能子系统包括发电装置、电储能装置和电调温装置,热能子系统包括热储能装置、吸收式调温装置和有机朗肯循环装置;基于可再生能源的随机波动性和非可再生能源的稳定性,各部件耦合互补形成电负荷、热负荷和冷负荷出力稳定的优化调控系统,解决了可再生能源在全工况下渗透率偏低、综合能源利用率偏低、系统调节的灵活度较差等问题,实现了电-热过程高效耦合协同,100%消纳可再生能源的发电量,同时提高可再生能源的在微能源网中的利用率。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1是根据本技术实施例的综合能源系统的结构框图;图2是根据本技术实施例的综合能源系统的另一结构框图;
图3是根据本技术实施例的优化调控方法的流程示意图;图4是根据本技术实施例的优化调控方法的另一流程示意图;图5是根据本技术实施例的电子设备的内部结构示意图。
20.附图说明:1、电能子系统;2、热能子系统;3、负荷调控子系统;4、能源侧;5、用户侧;11、发电装置;12、电储能装置;13、电调温装置、21、热储能装置;22、吸收式调温装置;23、有机朗肯循环装置;111、内燃机模块;112、燃料电池模块;113、风力光伏模块;114、可再生能源发电模块;115、热冷电三联供模块;121、电化学储能模块;122、飞轮储能模块;123、超级电容模块;131、电热泵模块;132、电制冷模块;221、吸收式热泵模块;222、吸收式制冷模块。
具体实施方式
21.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行描述和说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。基于本技术提供的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
22.显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本技术应用于其他类似情景。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本技术揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本技术公开的内容不充分。
23.在本技术中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是,本技术所描述的实施例在不冲突的情况下,可以与其它实施例相结合。
24.除非另作定义,本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制,可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可以还包括没有列出的步骤或单元,或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电气的连接,不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“a和/或b”可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序。
25.申请人经系统分析总结现有专利及微能源网应用情况,发现相关技术中主要存在
可再生能源在全工况下渗透率偏低、综合能源利用率偏低、系统调节的灵活度较差等问题,未能在安全稳定前提下灵活的匹配用户对于电、热、冷的需求,同时热电存在强耦合,不能随着不同应用场景用户需求实现热-电解耦,灵活、高效满足用户需求。
26.本发明提供一种设计合理,实现多维主动调控,同时能够最大限度的利用可再生能源的系统,为工业园区、智慧城镇、智慧乡村、学校、医院、数据中心等不同类型的应用场景,提供安全、可靠、稳定、经济的电、热、冷等多种能源类型,满足用户高品质用能需求的综合能源供应系统。结合系统的耦合集成方式,同时提出了针对在第一额定负荷(低负荷工况)、第二额定负荷(高负荷工况)下综合能源系统多维主动调控方式,保证系统运行调节的灵活性,满足系统灵活、高效的用能需求,实现系统可再生能源利用最大化,同时减少碳排放水平。
27.本技术实施例提供了一种综合能源系统,图1是根据本技术实施例的综合能源系统的结构框图,如图1所示,系统包括电能子系统1、热能子系统2和负荷调控子系统3,其中,电能子系统1包括:发电装置11,用于通过可再生能源与非可再生能源进行发电,并产生余热;具体地,发电装置包括内燃机模块111、燃料电池模块112和风力光伏模块113;内燃机模块111和燃料电池模块112通过天然气与生物质气互补的形式进行发电,并产生余热;风力光伏模块113通过风能与太阳能互补的形式进行发电,并产生余热,其中,天然气与生物质气由能源侧4提供。
28.需要说明的是,将内燃机模块111、燃料电池模块112组成的可调节电源,与风力光伏模块113的不可调节电源进行耦合互补;该耦合互补的方式不仅可充分结合当地资源禀赋,提供稳定灵活调节的电源输出,而且在最大限度利用风光电资源情况下,通过将生物质气和天然气耦合互补作燃料,由燃气内燃机和燃料电池,输出稳定的、可以精准优化调控的电负荷,避免了风光电随机波动特点,具有灵活调节的特性,可以保证系统运行全工况下最大限度利用可再生能源,通过测算可再生能源利用率达到90%以上,综合能源利用率大于90%。
29.电储能装置12,用于存储电能子系统与热能子系统产生的电能,以满足用户侧5的电负荷需求,其中,用户侧5的电负荷由随机电负荷和弹性电负荷(如充电桩、换电站、v2g等)组成;具体地,电储能装置12包括电化学储能模块121、飞轮储能模块122和超级电容模块123;电化学储能模块121,用于将电能转化为化学能进行存储;飞轮储能模块122,用于将电能转化为动能进行存储;超级电容模块123,用于将电能转化为电场能进行存储。
30.需要说明的是,由电化学储能模块121、飞轮储能模块122和超级电容模块123组成的新型电储能装置,储电调节响应速度快,实现对电负荷供给的精准优化调控,满足了用户侧5的尖峰电负荷需求,保证系统稳定、灵活、高效。
31.电调温装置13,用于利用电储能装置12中的电能进行温度调节,以满足用户侧5的温度负荷需求;具体地,电调温装置13包括电热泵模块131和电制冷模块132;电热泵模块131,用于利用电储能装置12中的电能进行制热,满足用户侧5的热负荷需求;电制冷模块132,用于利用电储能装置12中的电能进行制冷,满足用户侧5的冷负荷需求。
32.优选地,根据燃料电池和燃气内燃机排烟温度(360-420℃),按照“温度对口、梯级利用”原理,电热泵模块131利用电储能装置12中的电能,通过溴化锂进行制热;电制冷模块132利用电储能装置12中的电能,通过溴化锂进行制冷。
33.需要说明的是,通过电能子系统1中的电调温装置13(电热泵模块131、电制冷模块132),耦合系统中电负荷和热/冷负荷,在用户侧5的热/冷负荷需求峰值期间,通过电制冷/电热泵将电负荷转化为热/冷负荷,高效实现不同负荷间的按需相互转化、实现热/冷-电解耦运行,满足全工况下多维主动优化调控目的。
34.热能子系统2包括:热储能装置21,用于存储太阳能中的热能和电能子系统1中产生的余热;具体地,热储能装置21直接储存太阳能中热能(能源侧4中的可再生能源),以及电能子系统1中产生的余热,进一步地,还可以用于储存热能子系统2中产生的余热。
35.需要说明的是,基于热储能装置21充分利用了可再生能源中的太阳能,不同于发电装置11中的光伏发电模块利用了太阳能中的光能,热储能装置21利用了太阳能中的热能,进一步提高了系统中可再生能源的利用率,且通过吸收余热实现了系统内部能量的循环利用。
36.吸收式调温装置22,用于利用热储能装置21中的热能进行温度调节,以满足用户侧5的温度负荷需求;具体地,吸收式调温装置22包括吸收式热泵模块221和吸收式制冷模块222;吸收式热泵模块221,用于利用热储能装置21中的热能进行制热,满足用户侧5的热负荷需求;吸收式制冷模块222,用于利用热储能装置21中的热能进行制冷,满足用户侧5的冷负荷需求。
37.优选地,根据燃料电池和燃气内燃机排烟温度(360-420℃),按照“温度对口、梯级利用”原理,吸收式热泵模块221利用热储能装置21中的热能,通过溴化锂进行制热;吸收式制冷模块222利用热储能装置21中的热能,通过溴化锂进行制冷。
38.需要说明的是,吸收式热泵模块221和吸收式制冷模块222,辅助调节热储能装置21中存储的热能,实现对热/冷负荷供给的精准优化调控,满足了尖峰用户端的热/冷负荷需求,保证系统稳定、灵活、高效。
39.有机朗肯循环装置23(orc),用于利用吸收式调温装置22产生的热能进行发电,将产生的电能存储到电储能装置12中。
40.优选地,有机朗肯循环装置23,还用于直接利用发电装置11产生的余热进行发电,将产生的电能存储到电储能装置12中,其中,余热为非可再生能源发电产生。
41.进一步地,图2是根据本技术实施例的综合能源系统的另一结构框图,如图2所示,将发电装置11中发电的模块替换成可再生能源发电模块114和热冷电三联供模块115(cchp);该热冷电三联供模块115,用于为电储能装置12提供电能,为有机朗肯循环装置23的发电提供热能,为吸收式调温装置22提供热能。
42.需要说明的是,有机朗肯循环装置23,可以在热负荷需求较少工况下,充分回收不需要热负荷转化为电能,并存储在新型的电储能模块中;并且在第二额定负荷(高负荷工况)的情况下,耦合配置冷热电三联供模块115(非可再生能源发电模块),冷热电三联供模块作为配合电负荷跟随弹性电负荷和随机电负荷波动特性的主要模块,提供可调节灵活主动调控电源;通过有机朗肯循环装置23将用户侧5不需要的低品位余热转化为电能存储在
电储能系统中,可以高效实现热/冷-电解耦运行,系统调节灵活,可以经济、高效根据负荷特性曲线输出电、热、冷负荷,根据负荷动态需求变化特性,稳定、高效、经济的满足用户对能源高品质需求。
43.负荷调控子系统3,用于实时调控负荷供给,使100%消纳可再生能源的发电量。
44.具体地,第一额定负荷(低负荷工况),在此负荷工况下,发电装置中可再生能源发电和非可再生能源发电能满足用户侧电力需求;负荷调控子系统3实时调控负荷供给:在可再生能源发电量p
re
≤用户侧电能需求量p
user
<可再生能源发电量p
re
+非可再生能源发电量p
fer
时,通过可再生能源发电满负荷运行、调整非可再生能源发电量和电储能装置12的充放电,以满足用户侧电力需求;在用户侧电能需求量p
user
<可再生能源发电量p
re
时,通过可再生能源发电满负荷运行以满足用户侧电力需求,并通过电储能装置12存储所述可再生能源发电产生的额外电能。
45.具体地,第二额定负荷(高负荷工况),在此负荷工况下,发电装置中可再生能源发电和非可再生能源发电能不足以满足用户侧电力需求;所述负荷调控子系统实时调控负荷供给:在用户侧电能需求量p
user
≥可再生能源发电量p
re
+非可再生能源发电量p
fer
时,通过可再生能源发电和非可再生能源发电的满负荷运行、所述有机朗肯循环装置23的发电与电储能装置12的充放电,以满足用户侧的电力需求。
46.需要说明的是,在上述电负荷的实时调控供给中,可再生能源发电都是满负荷运行,且发电所产生的电能几乎都供给到了用户侧(少部分存储到电储能装置12),在最大程度提供综合能源系统中可再生能源利用率的同时,100%消纳可再生能源的发电量,进一步地,高负荷工况下,通过有机朗肯循环装置将用户侧不需要的低品位余热转化为电能供应,高效灵活地实现热/冷-电解耦运行。
47.除此之外,负荷调控子系统3实时调控负荷供给不仅包括上述电负荷的实时调控供给,还包括温度负荷的实时调控供给:具体地,在用户侧热能/冷能需求量q
h/c
≥吸收式调温装置22的制热制冷量时,通过电储能装置12和电调温装置13的调整满足用户侧冷热需求;在用户侧热能/冷能需求量q
h/c
<吸收式调温装置22的制热制冷量时,通过调整吸收式调温装置22和热储能装置21的运行状态满足用户侧冷热需求。
48.需要说明的是,优先通过吸收式调温装置22进行温度调节,若不能满足用户侧的冷热需求,再采用电调温装置13进行温度调节,实现了热能存储的100%消纳。
49.优选地,为了更加高效实现上述实时调控供给,负荷调控子系统3可以事先预测可再生能源的发电量,用户侧的电力需求、冷热需求,具体采用支持向量机算法进行预测:给定典型月份的实际负荷值作为训练集,在线性函数集中寻找函数,使损失函数在训练集上达到最小。损失函数为:
其中ε为不敏感损失函数,y为真实负荷数据值,f(x,a)为用户侧负荷预测值。若训练集满足上述约束条件,则认为在精度ε下可以无误差地用线性函数拟合,也就是说若预测值与真实值之差小于ε,认为损失为零,故误差在ε以内的点对损失函数无作用,这保证了ε不敏感损失函数得到的解具有较好的稀疏性。
50.,此时就把回归估计问题定义为使线性ε不敏感损失函数最小化问题,而且按照结构风险 (structural risk minimization, srm)最小化原则,其中的元素由下式定义:。
51.这就是回归问题的支持向量估计,即支持向量回归估计。通过最小化目标,可以使回归函数最平坦。为此,当不能完全满足约束条件时,即允许拟合误差时,引入松弛因子和,故优化问题目标变为: 。
52.约束条件变为:针对非线性回归问题,可通过核函数将非线性数据映射到高维特征空间,在高维空间中再进行线性回归,从而实现对原问题的非线性回归估计。此时目标问题转化为:其中,称为核函数,核函数是当前一个十分活跃的研究领域,核函数可精确确定高维空间的结构,并以此控制解的复杂性。核函数方法就是用非线性变换将非线性数据映射到高维空间,在高维空间中再设计线性学习算法,若各坐标分量相互作用只有内积,则不需要清楚非线性变换的形式,而只要用满足mercer条件的核函数替换内积,就得到原空间对应的非线性算法。
53.模型中定义了6个输入参数和一个输出参数,输入参数为t-1时刻的实际负荷值 q
t-1
、t-2时刻的实际负荷值q
t-2
、t-3时刻的实际负荷值q
t-3
;t-1时刻的室外温度 tt-1和 t-2时刻的室外温度t
t-2
、t-3时刻的室外温度t
t-3
,用一个向量 x 表示,x=[q
t-1
, q
t-2
, q
t-3
, t
t-1
, t
t-2
, t
t-3
]。输出参数为 t 时刻的空调负荷qt用y表示。
[0054]
建立的svr模型所选用的核函数为径向基函数,需要优选参数为g和c。一般地,g对svr模型的泛化性能影响较大,若该值较小,支持向量间联系会比较松弛,易产生过学习现象,其泛化能力比较差;若该值太大,支持向量间影响过强,模型精度变差,易产生欠学习现象。惩罚因子c决定着经验风险对模型的影响程度,若c变大,经验风险增加,若该值趋于无穷大,结构风险最小化趋于经验风险最小化;若c减小,经验风险减小,过小的c会使所建立
的模型不能真实反映对象特性,失去建模意义。一般而言,训练误差会随着c的增大而减小,故在保证较小训练误差的同时应该尽量减小c。用ga遗传算法得到最佳的参数求得最佳的参数c、g。以最佳的参数c和g作为初始条件进行计算,得到用户侧负荷的预测结果与实际值的对比。
[0055]
需要说明的是,上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块,既可以通过软件来实现,也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言,上述各个模块可以位于同一处理器中;或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
[0056]
本技术实施例提供了一种优化调控方法,该方法基于前述实施例中的系统,图3是根据本技术实施例的优化调控方法的流程示意图,如图3所示,当系统在第一额定负荷(低负荷工况)下运行时,该方法包括以下步骤:发电装置11通过可再生能源进行发电,并产生余热,发电产生的电能被存储在电储能装置12中,余热连同太阳能中的热能被存储在热储能装置21中;电储能装置12提供电能,以满足用户侧的电负荷需求;电调温装置13利用电储能装置12中的电能进行温度调节,以满足用户侧的温度负荷(热/冷负荷)需求;吸收式调温装置22利用热储能装置21中的热能进行温度调节,以满足用户侧的温度负荷(热/冷负荷)需求。
[0057]
通过本实施例中的方法步骤,通过系统耦合匹配,完全使用可再生能源,在100%消纳可再生能源工况(低负荷工况)下,满足在不同应用场景电、热、冷负荷的需求,而且可以进行灵活、高效的主动进行按需调控,在系统安全可靠前提下,实现经济效益最大化,达到“零碳”排放目标。
[0058]
在其中一些实施例中,图4是根据本技术实施例的优化调控方法的另一流程示意图,如图4所示,当系统在第二额定负荷(高负荷工况)下运行时,该方法包括以下步骤:发电装置11通过可再生能源进行发电,并产生余热,发电产生的电能被存储到电储能装置12中,余热连同太阳能中的热能被存储到热储能装置21中;发电装置11通过非可再生能源进行发电,并产生余热,发电产生的电能被存储在电储能装置12中,余热直接被有机朗肯循环装置23用于发电,并将产生的电能存储到电储能装置12中;可选地,将发电装置11中非可再生能源发电的模块替换成热冷电三联供模块115(cchp);该热冷电三联供模块115,用于为电储能装置12提供电能,为有机朗肯循环装置23的发电提供热能,为吸收式调温装置22提供热能;在第二额定负荷(高负荷工况)的情况下,耦合配置冷热电三联供模块(cchp),冷热电三联供模块作为配合电负荷跟随弹性电负荷和随机电负荷波动特性的主要模块,提供可调节灵活主动调控电源。
[0059]
电储能装置12提供电能,以满足用户侧的电负荷需求;电调温装置13利用电储能装置12中的电能进行温度调节,以满足用户侧的温度负荷需求;吸收式调温装置22利用热储能装置21中的热能进行温度调节,以满足用户侧的温度负荷需求。
[0060]
通过本技术实施例中的方法步骤,实现天然气化石燃料与生物质可再生能源耦合互补,通过燃气内燃机和燃料电池系统,提供稳定、可靠的可调节电源,与风光电等不可调节电源耦合,不仅可充分结合当地资源禀赋,提供稳定灵活调节的电源输出,而且在最大限度利用风光电资源情况下,避免风光电随机波动特点,具有灵活调节的特性,可以保证系统在全工况下最大限度利用可再生能源,通过测算可再生能源利用率达到90%以上,综合能源利用率大于90%。
[0061]
进一步地,通过图3与图4所对应的实施例,实现全负荷工况(0-100%)下热-电解耦运行,同时能够实现热-电高效协同,相互转化的,稳定、经济、可靠运行目标。可以满足数据中心、学校、医院、制药公司、办公楼宇、智慧城镇等不同种类应用场景的多样化用能需求。
[0062]
需要说明的是,在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0063]
本实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0064]
可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
[0065]
需要说明的是,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
[0066]
另外,结合上述实施例中的优化调控方法,本技术实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序;该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种优化调控方法。
[0067]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种优化调控方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0068]
在一个实施例中,图5是根据本技术实施例的电子设备的内部结构示意图,如图5所示,提供了一种电子设备,该电子设备可以是服务器,其内部结构图可以如图5所示。该电子设备包括通过内部总线连接的处理器、网络接口、内存储器和非易失性存储器,其中,该非易失性存储器存储有操作系统、计算机程序和数据库。处理器用于提供计算和控制能力,网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信,内存储器用于为操作系统和计算机程序的运行提供环境,计算机程序被处理器执行时以实现一种优化调控方法,数据库用于存储数据。
[0069]
本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以
包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0070]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink) dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0071]
本领域的技术人员应该明白,以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0072]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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