[发明专利]一种光气储多能互补冷热电联供系统

说明书

一种光气储多能互补冷热电联供系统，包含光储微电网子系统、燃气冷热电联供子系统和能量管理系统。光储微电网子系统和燃气冷热电联供子系统通过并联接触器互联，能量管理系统对所述的光气储多能互补冷热电联供系统内所有设备进行监控和调度。本发明对光储微电网子系统和燃气冷热电联供子系统制定容量配置原则，并根据是否需要供暖和供冷，对所述的光气储多能互补冷热电联供系统分为冬夏季工况和春秋季工况进行运行控制。

技术领域

本发明涉及一种冷热电联供系统。

背景技术

随着新能源在技术和市场方面的快速发展，不同能源间的互补融合应用变得越来越广泛。近年来兴起的微电网系统可以实现并网模式和离网模式之间自由切换，是保证系统内负荷用电可靠性、提高可再生能源渗透了并对电网友好性的一种典型应用，但是微电网系统一般只能满足用户用电需求，而不能满足用冷、用热需求，同时由于目前储能系统中蓄电池成本较高，大量配置储能必然导致微电网系统投资巨大，国家能源局相关规定中对微电网系统在电网故障时保障重要负荷的运行时间也仅要求不低于2小时，因此微电网系统不能保证电网故障时长时间运行。传统的冷热电联供系统可以同时满足用冷、用热和用电需求，但是对于一般的民用和没有工艺用冷、热需求的工业用户来说，只在夏季和冬季有供冷和供暖需求，因此传统冷热电联供系统是按季节运行，在燃气发电机停止运行的春、秋季，作为备用电源来说，燃气发电系统启动时间较长，不能实现电网故障无缝切换，而由于电网一般的故障停电时间较短，而燃气发电系统启动时间较长，这时传统冷热电联供系统对短时故障来说作用有限。

近期，国家发改委和国家能源局发布推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见，提出建立面向终端用户电、热、冷、气等多种能源需求，因地制宜、统筹开发、互补利用传统能源和新能源，优化布局建设一体化集成优化供能基础设施，通过天然气热电冷三联供、分布式可再生能源和能源智能微网等方式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用。因此为了满足传统用户的对冷、热、电负荷的需求，同时实现燃气发电与新能源发电的互补融合，更大范围内保证重要负荷用电可靠性，包含光气储的多能互补冷热电联供系统在未来有较多的应用场合。

目前在光气储多能互补冷热电联供系统方面的研究主要分为光储微电网系统和冷热电三联供系统，但是没有将光储微电网系统和冷热电三联供系统有机结合起来，没有提出针对光气储多能互补冷热电联供系统的系统拓扑、容量配置流程和运行控制方法。

发明内容

为了满足用户用冷、用热、用电的需求、实现电网短期故障和长期故障时重要负荷均不断电，同时充分利用当地光照资源、实现能源的梯级利用，本发明提出一种光气储多能互补冷热电联供系统。本发明包含光伏、储能、燃气发电。

本发明的光气储多能互补冷热电联供系统包含2个子系统和1套能量管理系统，2个子分别为光储微电网子系统和燃气冷热电联供子系统。光储微电网子系统和燃气冷热电联供子系统通过并联接触器互联，能量管理系统对整个光气储多能互补冷热电联供系统内所有设备进行监控和调度，保证系统的正常运行。光储微电网子系统包含：光伏发电系统、储能系统和重要电负荷；燃气冷热电联供子系统包含燃气发电机、溴化锂机组、冷热负荷和一般电负荷。其中储能系统由蓄电池和储能变流器连接组成，光伏发电系统由光伏组件和并网逆变器连接组成。当电网正常或燃气发电机运行时，并联接触器闭合，光储微电网子系统运行在并网模式；当电网出现故障且燃气发电机停机时，并联接触器断开，光伏微电网子系统切换到离网模式。能量管理系统通过串口通讯协议实现对光气储多能互补冷热电联供系统中的设备和并联接触器进行控制。

本发明光气储多能互补冷热电联供系统容量配置分为光储微电网子系统容量配置和燃气冷热电联供子系统容量配置。光气储多能互补冷热电联供系统容量配置时首先进行负荷分析，负荷分为冷热负荷和电负荷，其中电负荷又可分为重要电负荷和一般电负荷。对用户来说不允许停电，或者停电时造成损失较大的负荷划分为重要电负荷，其他电负荷划分为一般电负荷。

所述光储微电网子系统容量配置原则为：