[发明专利]一种基于纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统设计方法

说明书

本发明公开了一种基于纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统设计方法，包括以下步骤：S1，矿山用电、用热负荷负载情况分析，根据矿山生产规模、采矿方式、采选工艺流程及热负荷需求，分析矿山项目基础负载；S2，模拟纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统技术模型，根据矿山用电负荷情况、发电机组、储能设备及彼此之间的关联性，模拟大型矿山离网型供能平衡系统、电能平衡系统和热能平衡系统。本发明在离网运行模式下，满足系统长期供电可靠性、稳定性，解决传统规划设计方法仅适用小负荷、用电具有周期性、电源可靠性要求不高的特点，同时规划设计方法较粗放，引起的电源容量配置冗余严重、清洁能源发电占比较低、能源利用率降低等问题。

技术领域

本发明涉及清洁能源和节能技术，大型纯清洁能源供电技术领域，尤其涉及一种基于纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统设计方法。

背景技术

矿山采矿、选矿、供暖等不同生产生活环节的负荷用电和供电可靠性需求高，多能互补系统中采用的光伏、风电非可调度机组占比极大，可控负荷占比极小，24h连续供电稳定性可靠性要求极高，离网型电源系统配置难度极大。

目前国内外有户用、小型清洁能源发电系统设计方案，基于纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统规划设计方法尚无先例，因此我们设计了一种基于纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统设计方法。

发明内容

本发明的目的在于提出的一种基于纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统设计方法，其在离网运行模式下，满足系统长期供电可靠性、稳定性，解决传统规划设计方法仅适用小负荷、用电具有周期性、电源可靠性要求不高的特点，同时规划设计方法较粗放，引起的电源容量配置冗余严重、清洁能源发电占比较低、能源利用率降低等问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统设计方法，包括以下步骤：按照修改

S1，矿山用电、用热负荷负载情况分析，根据矿山生产规模、采矿方式、采选工艺流程及热负荷需求，分析矿山项目基础负载；

S2，模拟纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统技术模型，根据矿山用电负荷情况、发电机组、储能设备及彼此之间的关联性，模拟大型矿山离网型供能平衡系统、电能平衡系统和热能平衡系统；

S3，系统发电特性分析，系统发电特性分析包括光伏发电特性分析、风力发电特性分析、负载与发电曲线相关性分析和储能系统分析；

S4，供能系统技术模型优化及结论，确定了在满足大型矿山离网型供能平衡系统的前提下，设置各单元的装机容量大小，并优化供能系统技术模型。

优选地，S1中所述的基础负载得出矿山日用电量850MWh、年用电量300GWh、最大总负荷40MW、日不同时段用电负荷特性曲线；根据矿山生活建筑的供暖和热水需求、季节性供暖负荷变化、矿井作业人员工作换班时间引起的热水负荷变化，分析矿区生活建筑的供暖和生活热水的日常负荷小时级特性曲线，得到矿区生活区建筑的冬季供暖需求负荷、全年热水供应需求负荷、冬季典型日的总热需求负荷320MWh。

优选地，S2中所述的电能平衡系统主要由：供电设备、用电设备、储能设备构成。

优选地，S2中所述的热能平衡系统主要由：供热设备、用热设备、储热设备构成。

优选地，S3中所述的光伏发电特性分析，根据矿山所在地光伏电站地理信息系统气象数据，假设采用光伏平单轴跟踪系统，分析光伏电站典型光伏发电功率曲线及光伏发电功率概率曲线、每月日均光伏发电量，并得到最低发电量月份中的日最低发电量3.5kWh/kW·天。