[发明专利]一种含储热装置的分布式系统的能量管理方法

权利要求书

1.一种含储热装置的分布式系统的能量管理方法，基于分布式系统，所述分布式系统包括燃气机组[10]、余热回收装置[20]、燃气锅炉[30]、吸收式制冷机[40]、热交换器[50]和储热装置[60]；所述燃气机组[10]连接燃气管网[100]以获取天然气和产生电能，并由余热回收装置[20]将余热进行回收；燃气锅炉[30]连接燃气管网[100]以获取天然气，产生热能；燃气机组[10]和电网[200]提供满足用户电负荷需求的电能；余热回收装置[20]和燃气锅炉[30]用于提供热能，所述吸收式制冷机[40]用于转换合适的冷能满足用户冷负荷需求，所述热交换器[50]用于转换合适的热能满足用户热负荷需求，提供给用户的热能通过储热装置[60]进行调节；其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、电能分配的步骤；

步骤2、热能分配的步骤；

步骤3、控制储热装置的步骤；

步骤4、设计储热装置容量的步骤；

所述步骤1具体为：判断用户日逐时电负荷E _load(t)与燃气机组额定电功率E _max的大小，在t时段E _load(t)大于E _max，则燃气机组以额定状态运行，输出电功率E_cchp(t)＝E _max，且t时段E _load(t)超出E _max的电能由电网提供；

所述步骤2具体为：根据上述电能分配的步骤得到的燃气机组逐时输出电功率，计算得到逐时负载率，结合燃气机组电效率得到燃气机组的逐时一次能源消耗量G _cchp(t)，并结合燃气机组热效率和余热回收装置效率，得到逐时可回收利用的热能Q _re(t)，结合吸收式制冷机和热交换器的转换效率，将逐时冷负荷和热负荷转换为等效热能需求，并求和得到用户逐时热能需求Q _load(t)，则t时段，余热回收装置向用户提供的热能为Q _reuse(t)＝min(Q _re(t),Q _load(t))，若余热回收装置向用户提供的热能大于或小于用户逐时热能需求Q _load(t)时，则按照步骤3中的方法分配热能；

所述步骤3包括以下步骤：

步骤a、计算各个时段Q _re(t)与Q _load(t)的差值，得到逐时热差值Q _diff(t)；

步骤b、储能阶段；选取所有Q _diff(t)大于0的时段，并按时间顺序进行排序，根据以下方法确定储热装置的储能功率：取逐时热差值Q _diff(t)、储热装置最大功率Q _{max_TESS}、储热装置未存满容量C _TESS-C _TESS(t)三个参数中绝对值的最小值作为储能装置实时功率Q _TESS(t)，将回收热能的富余部分存储到储热装置中；若储热装置存满后仍有多余，则多余部分热能释放到周围环境中，若Q _diff(t)＞0，则储能装置的实时功率为：

Q _TESS(t)＝min{|Q _diff(t)|,|Q _{max_TESS}|,|C _TESS-C _TESS(t)|}，

其中，C _TESS为储热装置设计的容量；C _TESS(t)为储热装置当前容量，表示截止当前时刻存储的热能总和，并认为在储能阶段的初始时刻为0；同时，将所有Q _diff(t)＞0时段Q _TESS(t)相加，得到储热装置存储的热能总和为Q _sto；

步骤c、释能阶段；选取所有Q _diff(t)小于0的时段、按时间顺序进行排序，并根据以下方法确定储热装置的释能功率：取逐时热差值Q _diff(t)，储热装置最大功率Q _{max_TESS}、储热装置当前容量C _TESS(t)三个参数中绝对值的最小值，取该最小值的相反数作为储能装置实时功率Q _TESS(t)，将储热装置中存储的热能进行释放以提供用户热能需求，若仍然未达到用户的热能需求，则用户未被满足的热能需求由燃气锅炉提供，即：若Q _diff(t)＜0，则储能装置实时功率为：

Q _TESS(t)＝-min{|Q _diff(t)|,|Q _{max_TESS}|,|C _TESS(t)|}，

把释能阶段的初始时刻C _TESS(t)设置为Q _sto，则Q _sto当前值通过上一时刻剩余容量减去上一时刻释能能量得到，同时，将所有Q _diff(t)＜0时段Q _TESS(t)相加并取相反数，得到储热装置释放的热能总和为Q _rel；

步骤d、比较Q _sto与Q _rel的大小，若Q _sto＞Q _rel，选取所有Q _diff(t)大于0的时段，按时间倒序进行排序，逐时减少储热装置存储的储热功率，并同步减少存储的热能总和Q _sto，当Q _sto＝Q _rel时，执行步骤e；

步骤e、获得对储热装置的控制：在Q _diff(t)＜0时段，燃气锅炉的功率由Q _GB(t)＝|Q _diff(t)-Q _TESS(t)|得到；在Q _diff(t)＞0时段，释放到周围环境中的损失热能由Q _loss(t) ＝Q _diff(t)-Q _TESS(t)获得。