[发明专利]一种区域综合能源配电系统

说明书

本发明公开了一种区域综合能源配电系统，可分为供能系统、储能系统、配电网、冷热电联产系统以及燃气锅炉、电制冷机等辅助供能设备及终端用户等构成。供能系统主要包括分布式电源、电网、天然气、地热能、生物质能等能源系统，负责能源的产生工作；储能系统包括了电、气、热及综合储能装置；配电网的主要任务是完成对不同能源的稳定传输及合理分配；其中，冷热电联产系统采用以燃气轮机为发电设备，以余热锅炉、吸收式制冷机为辅助设备的组合方式；终端用户在通过需求侧响应合理消费能源的同时，也具备自主发电的能力，并将多余的电能竞价上网，以获得更大的经济利益。

技术领域

本发明涉及电网综合配电技术领域，具体地说，特别涉及到一种区域综合能源配电系统。

背景技术

由于全世界传统化石能源的供需关系日益紧张，能源供应的多样性逐渐开始引起人们的关注，依赖于单一能源的能源生产供应方式已经无法满足人们的日常需求，实现能源结构的多元化迫在眉睫。随着社会的发展利科技进步，不同能源(煤、水、气、油、热、电)等供给系统和能源用广终端(居民、工业、建筑、交通等)之间的关联互和耦合关系越发紧密，综合能源系统这种整合了各种一次能源例如天然气、太阳能、风能，地热能、生物质能以及传统化石能源等的能源生产、供应的系统应运而生的。这种综合了不同能源的生产及供应的综合能源系统不仅大大减少了化石能源的消耗量，优化了能源结构，还减少了当今社会对传统化石能源的依赖性。综合能源系统作对相对独立的供能体系，可以不依赖外界电力系统，在自然灾害或者认为因素引起的突发停电的情况下，可以独立运行，甚至可以作为外界电力系统的黑启动电源，在考虑国家能源安全方面有一定优势。

近年来可再生能源相关技术发展迅速，源端与受端的能源多样化发展以及能源传输与设备的革新促使能源系统进一步耦合。“能源互联网”“互联网+”智慧能源理念的推行，促进了综合能源系统的进一步耦合与发展。电能作为链接一次能源与二次能源的重要枢纽，使配电系统在区域级和用户级综合能源系统中，发挥着不可替代的“承上启下”作用。目前配电系统受调节手段、可利用资源所限，在促进可再生能源消纳、提高分布式能源电网调度参与度等方面仍有不足。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种区域综合能源配电系统，通过综合利用多能流互补互济特性，与“源-网-荷-储”各能量环节协同优化，而形成的产供销一体化系统，以解决现有技术中存在的问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种区域综合能源配电系统，包括用于为电负荷供能的电力母线、用于为冷负荷供能的冷负荷母线、以及用于为热负荷供能的热负荷母线；

所述电力母线连接有分布式能源发电单元、综合储能单元、储电装置、燃气轮机和充电设施；当电热比相对较小或用户电负荷大于原动机功率时，分布式能源发电单元负责发电，多余的电能储存在综合储能单元和储电装置内；当分布式能源发电单元产生的电能小于电负荷的需求时，综合储能单元、储电装置和充电设施将储存的电能输送至电力母线，以满足电负荷的需求；

所述热负荷母线连接有综合储能单元、燃气锅炉、地源热泵、余热锅炉和储热装置；燃气锅炉通过燃烧天然气产生热能传输给热负荷母线；地源热泵通过将低温空气与地热能进行热交换来给热负荷母线供能；余热锅炉用于回收燃气轮机发电时产生的热量，以供热负荷母线使用；燃气锅炉、地源热泵和余热锅炉产生的多余的热能存储于综合储能单元和储热装置内；当燃气锅炉、地源热泵和余热锅炉的供能不足时，综合储能单元和储热装置将储存的电能输送至电力母线，以满足电负荷的需求；

所述冷负荷母线连接有电制冷机和吸收制冷机，电制冷机的能源输入端与电力母线连接，吸收制冷机的能源输入端与燃气轮机连接，当冷负荷母线的供冷容量不能满足需求时，电制冷机和吸收制冷机将热冷需求转换为电需求，以满足冷负荷的需求。