[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规划仿真工具

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规划仿真工具，包括输入参数模块、运行策略模块、优化规划模块和结果展示模块，所述输入参数模块用于从给定路径读取配置文件，可以从此配置文件中读取不同的光、风资源和负荷数据，然后将读取的数据传输给运行策略模块。本发明可以实现大型矿山多能互补能源供给系统中光伏、风电、电化学储能、抽水蓄能、燃气轮机、蓄热锅炉等分布式电源容量的最优配置；分析矿山在不同用电情景下运行特性；结合矿山各类设备用电特性，优化矿场工艺流程；保证矿山生产、生活用电、用热需求，实现多种能源的综合高效利用。

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规划仿真工具。

背景技术

目前国内、外没有开发出基于纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统规划仿真工具；该仿真工具是针对大型矿山开发光伏、风电、电化学储能、抽水蓄能、燃气轮机、蓄热锅炉等多种清洁能源供能系统，仿真出的供能系统可以保障大型矿山生产、生活用电、用热需求可靠性，实现多层级的能源互补利用，可以推动风、光、水、气等资源的综合利用新模式，有效提高可再生能源的利用。

发明内容

本发明的目的是为大型矿山离网型供能系统的优化设计提供技术支撑，进一步推动风、光、水等可再生能源的互补利用。

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规划仿真工具，包括输入参数模块、运行策略模块、优化规划模块和结果展示模块，所述输入参数模块用于从给定路径读取配置文件，可以从此配置文件中读取不同的光、风资源和负荷数据，然后将读取的数据传输给运行策略模块；

所述运行策略模块包括风光水协调策略和燃机启停策略，其中，风光水协调策略用于实现光伏发电系统、风力发电系统和抽水蓄能机组输出功率的协调调度，以最大限度利用可再生能源进行发电；燃气发电机启停策略用于支撑供能系统在风资源、光资源不足时矿区的负荷，保障系统供电可靠性，所述运行策略模块将运行策略信息传输至优化规划模块；

所述优化规划模块用于整理运行策略模块传输的运行策略信息，进一步确定光伏发电系统、风力发电系统、燃气发电机、蓄能设备系统的最优配置方案，实现各电源的容量配置方案优化，降低规划成本，所述优化规划模块将最优配置方案下各设备的数据传输至结果展示模块；

所述结果展示模块用于将优化规划模块所配置的最优方案下的各设备数据进行整理并生成年运行曲线及经济成本信息，运行结果可以用图形生动直观地展示，同时可输出运行结果文档。

优选地，所述光伏发电系统的出力主要是由照射到光伏表面的光照强度、系统的运行工况和光伏物理参数综合决定的。

优选地，所述风力发电系统的输出功率主要由安装地点的风速、地貌和海拔高度以及风机输出功率特性因素决定。

优选地，所述燃气发电机作为热电联供设备，所述燃气发电机产生的废热可被回收利用。

优选地，所述蓄能设备系统针对抽水蓄能电站、蓄热锅炉的准稳态模型，采用通用蓄能模型进行描述。

本发明其有益效果为：

本发明可以实现大型矿山多能互补能源供给系统中光伏、风电、电化学储能、抽水蓄能、燃气轮机、蓄热锅炉等分布式电源容量的最优配置；分析矿山在不同用电情景下运行特性；结合矿山各类设备用电特性，优化矿场工艺流程；保证矿山生产、生活用电、用热需求，实现多种能源的综合高效利用。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于纯清洁能源的大型矿山离网型供能系统规划仿真工具的结构框图；

图2为本发明中风力发电机的风速-功率特性曲线；