[发明专利]一种冷热电三联供协调控制管理装置及方法

权利要求书

1.一种冷热电三联供协调控制管理装置，所述协调控制管理装置包括系统经济性优化控制模块、系统效率优化控制模块、以冷定电控制模块、以热定电控制模块、跟踪电负荷控制模块、数据采集单元、通讯管理模块、对时模块；其特征在于：

所述数据采集单元采集冷热电三联供系统相关数据，包括环境数据、电网系统数据、燃气轮机监控系统数据；采集的数据通过DP总线上送至通讯管理模块；

所述系统经济性优化控制模块、系统效率优化控制模块、以冷定电控制模块、以热定电控制模块、跟踪电负荷控制模块分别通过装置DP总线与采集单元相连，获取数据采集单元采集的冷热电三联供系统相关数据，实现燃气轮机各优化运行模式下的优化计算，同时将优化计算结果作为指令通过通讯管理模块输出给燃气轮机监控系统的自动启停系统即APS系统。

其中，所述各优化运行模式包括系统经济性最优运行模式、系统效率最优运行模式、以冷定电运行模式、以热定电运行模式、跟踪电负荷运行模式。

2.根据权利要求1所述的冷热电三联供协调控制管理装置，其特征在于：

所述系统经济性优化控制模块采用遗传算法获取冷、热、电负荷的预测值，或者通过数据采集单元获取的冷、热、电负荷真实值计算出优化运行的燃气轮机的功率和对应的优化运行成本，进而通过燃气轮机控制系统调整燃机输出功率，使冷热电三联供系统在整个运行阶段内都趋于成本最低状态。

3.根据权利要求1所述的冷热电三联供协调控制管理装置，其特征在于：

所述系统效率优化控制模块根据冷、热、电负荷的预测值，或者通过数据采集单元获取的冷、热、电负荷真实值计算出优化运行的燃机功率和对应的优化运行能源综合利用效率，进而通过燃气轮机控制系统调整燃气轮机输出功率，使冷热电三联供系统在整个运行阶段内都趋于能源综合利用效率最高状态。

4.根据权利要求1所述的冷热电三联供协调控制管理装置，其特征在于：

所述以冷定电控制模块，其控制目标是以冷热电三联供系统平衡现场冷负荷需求，控制策略包括两种：

一种是根据冷、热、电负荷的预测值或数据采集单元获取的冷、热、电负荷的真实值，计算出对应所需的燃机运行功率，通过调整燃机功率使分布式联供系统满足冷负荷需求；

另一种是跟踪电空调的制冷量，通过燃气轮机控制系统的反馈控制，不断调整燃机功率，使电空调的制冷量降至最低。

5.根据权利要求1所述的冷热电三联供协调控制管理装置，其特征在于：

所述以热定电控制模块，其控制目标是以冷热电三联供系统平衡现场采暖负荷需求，控制策略包括以下两种：

一种是根据采冷、热、电负荷的预测值或数据采集单元获取的冷、热、电负荷的真实值，计算出对应所需的燃机运行功率，通过调整燃机功率使分布式联供系统满足采暖负荷需求；

另一种是跟踪电空调的制热量，通过燃气轮机控制系统的反馈控制，不断调整燃机输出功率，使电空调的制热量降至最低。

6.根据权利要求1所述的冷热电三联供协调控制管理装置，其特征在于：

所述电负荷跟踪控制模块，其控制目标是以冷热电三联供系统平衡该三联供系统母线的电负荷需求，跟踪母线和外电网的联络线功率，通过燃气轮机控制系统的反馈控制，不断调整燃机输出功率，使联络线功率降至最低水平。

7.根据权利要求1所述的冷热电三联供协调控制管理装置，其特征在于：

所述通讯管理模块用于提供以太网、LonWorks、Profibus-dp、RS485接口，协助完成现场相关辅助设备的数据通过通讯管理模块接入本装置。

8.根据权利要求1所述的冷热电三联供协调控制管理装置，其特征在于：

所述对时模块可提供B码和秒脉冲两种对时接口，保证冷热电三联供协调控制管理装置的运行时钟与冷热电三联供系统运行时钟的统一。

9.一种基于前述冷热电三联供协调控制管理装置的冷热电三联供协调控制方法，其特征在于，所述协调控制方法的实现包括以下步骤：

步骤1：手动设定冷热电三联供系统运行的系统变量Z；

当Z＝0时，原有的中央空调系统参与楼宇冷或热负荷需求调节；当Z＝1时，原有的中央空调系统不参与楼宇冷或热负荷需求调节；装置初始默认Z＝1；

步骤2：手动选择冷热电三联供协调控制管理装置需投入的优化运行模式；

运行模式可以通过冷热电三联供协调控制管理装置的液晶面板按钮完成，运行模式选定后，装置前置面板对应的模式投入指示灯将点亮；

步骤3：手动选择冷热电三联供协调控制管理装置运行控制方式；

所述冷热电三联供协调控制管理装置具有自动优化控制和手动运行控制两种运行方式，可通过液晶面板按钮完成投入或退出自动优化控制方式；当自动优化控制投入时，优化运行模式才可以正确执行；

步骤4：冷热电三联供协调控制管理装置输出优化控制后的负荷指令；

用户投入手动运行控制方式，无论选定何种运行模式，则优化后的电负荷指令均为零；用户投入自动优化控制方式并选定运行模式，则优化后的电负荷指令送至三联供燃气轮机监控系统的自动启停系统APS系统。