[发明专利]一种用于并网式热电联供系统的多类型能源调控方法

说明书

本发明公开了一种用于并网式热电联供系统的多类型能源调控方法，通过控制天然气进气量和发电机转速，实现对并网式热电联供负荷等级的控制，从而将多种类型能源合理生产与分配，提高并网式热电联供系统能源利用率，减少系统运行成本。本发明实现对热电联供系统中燃气轮机和发电机运行控制，一方面能满足热电负荷需求，另一方面能在电网灵活售购电基础上实现热电联供系统的能源利用率和运行成本的优化。

技术领域

本发明涉及到热电联供系统技术领域，具体地涉及一种用于并网式热电联供系统的多类型能源调控方法。

背景技术

化石能源的剧烈消耗和日趋严重的环境问题，使得提高能源利用率的技术备受关注。热电联供系统是一项非常有潜力的技术，该技术在减少燃料消耗和温室气体排放方面卓有成效。热电联供系统能够只经过单个过程利用油或天然气产生热和电，且效率超过80％(传统的产热平均效率仅30％-35％)。同时，其热电输出比例可以按照不同的热电需求进行调整。

目前，热电联供系统主要应用于居民区或工商区，只向用户提供热和电，与热电网络之间没有能量交换，称之为孤立热电联供系统。这就使得热电联供系统在谷荷期间需要限制输出，以致系统无法最大化运行，从而导致运行成本增加。与之相反，并网式热电联供系统同时与热电网络相连。

不论是孤立式热电联供系统还是并网式热电联供系统，目前考虑最多的是众多经济指标，如燃料消耗量、运行维护成本、环境影响等，却少有考虑降低热电联供运行成本，增加利润的控制策略。而对于热电联供系统经营商来说，这却是最重要的问题。

发明内容

针对前面所述的现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于并网式热电联供系统的多类型能源调控方法，能够调控热电联供系统的热电输出比例，在满足用户热电负荷需求的同时极大减少系统运行成本，使经营商利润最大化。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种用于并网式热电联供系统的多类型能源调控方法，基于实时能量价格和供能区负荷需求对并网式热电联供的运行进行实时控制，其中，并网式热电联供的输入包括：热、电的售购价格，天然气的购买价格，供能区的热、电负荷需求和智能电表显示的热、电输出；并网式热电联供的输出为天然气进气量和发电机转速控制信号，通过控制天然气进气量和发电机转速控制热电联供的负荷等级，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：基于历史数据库中热电联供系统前一天的运行曲线和输入模块中供能区的热电负荷需求曲线，确定系统的运行模式区间；

步骤S2：设定在开放的能源市场中，能量价格每30分钟更新一次，据此确定能量的价格区间，注意实时价格将被存入历史价格数据库，以便价格预测时使用；

步骤S3：接着由价格区间和运行模式区间的公共区间分别得到优化区间；

步骤S4：基于预测的价格，在每个优化区间得到能够获得最大利润或者最低运行成本的预测最优负荷等级，即预测最优运行点；

步骤S5：在知道实际能量价格后，在每个优化区间得到实际最优负荷等级，即实际最优运行点；

步骤S6：利用机器学习相关方法对能源价格进行预测，并根据预测所得价格来提前制定并网式热电联供的优化运行策略；

步骤S7：通过比较热电联供的预测最优运行点和实际最优运行点，得到调控器的输出信号，同时将热电联供的最优运行点存入历史运行数据库中，以便次日确定运行模式时使用。

上述技术方案中，步骤S1中，系统的运行模式区间共分为4种运行模式：1、系统满足热电负荷，且售出热电；2、系统满足电负荷和部分热负荷，且售电购热；3、系统满足热负荷和部分电负荷，且购电售热；4、系统满足部分热电负荷，且购买热电。