[发明专利]一种综合能源优化配置的负荷跟踪管理运行策略

权利要求书

1.一种综合能源优化配置的负荷跟踪管理运行策略，应用于新能源供给系统在任一容量优化配置方案下的迭代运行过程，所述新能源供给系统包括光伏发电单元、变流器单元、储电单元、储热单元和电热转换单元，其中光伏发电单元、储电单元和变流器单元构成了电力系统层用于为电负荷的供电，电热转换单元和储热单元构成了热力系统层用于为热负荷的供热，所述电热转换单元包括热泵和电锅炉；其特征在于，所述负荷跟踪管理运行策略具体包括如下步骤：

(1)以热定电，计算确定当前容量配置方案下热力系统层的参考传热功率和参考电功率；

(2)通过电负荷跟踪环节，计算储电单元的实际电功率，并判断能源供给情况；

(3)通过热负荷跟踪环节，计算热力系统层的实际传热功率；

(4)根据步骤(1)～(3)进行下一时刻的迭代计算过程，当迭代时间达到设定时长时，根据迭代计算结果求解当前容量配置方案下系统的优化目标函数或适应度函数，进而根据该函数以确定系统的最优容量配置方案。

2.根据权利要求1所述的负荷跟踪管理运行策略，其特征在于：所述步骤(1)的具体实现过程为：首先，定义t时刻光伏-热泵装置的产热功率H^*_pvt-pum(t)＝min{H_pvt(t),H_pum-max}，其中H_pvt(t)为t时刻光伏发电单元的集热功率，H_pum-max为热泵的最大产热功率；

然后，确定t时刻储热单元的参考热功率H^*_sto(t)，并计算热泵及电锅炉的参考传热功率和参考电功率，具体分以下四种情况：

情况①：当H^*_pvt-pum(t)≥H_load(t)+H_loss1(t)且Q(t)≥Q_rate，此时储热单元已储满，则H^*_sto(t)＝0，H^*_pum(t)＝H_load(t)+H_loss1(t)，P^*_pum(t)＝H^*_pum(t)/COP_pum，P^*_boi(t)＝0，H^*_boi(t)＝0；

情况②：当H^*_pvt-pum(t)≥H_load(t)+H_loss1(t)且Q(t)＜Q_rate，此时储热单元进行储热，则H^*_pum(t)＝H_load(t)+H_loss1(t)+H^*_sto(t)+H_loss2(t)，P^*_pum(t)＝H^*_pum(t)/COP_pum，P^*_boi(t)＝0，H^*_boi(t)＝0；

若H^*_pvt-pum(t)-H_load(t)-H_loss1(t)≥H_in-max+H_loss2(t)，

则H^*_sto(t)＝min{H_in-max,(Q_rate-Q(t))/Δt}；

若H^*_pvt-pum(t)-H_load(t)-H_loss1(t)＜H_in-max+H_loss2(t)，

则H^*_sto(t)＝min{H^*_pvt-pum(t)-H_load(t)-H_loss1(t)-H_loss2(t),(Q_rate-Q(t))/Δt}；

情况③：当H^*_pvt-pum(t)＜H_load(t)+H_loss1(t)且Q(t)≥0，此时储热单元进行放热，则H^*_boi(t)＝min{H_load(t)+H_loss1(t)-H^*_pvt-pum(t)-H^*_sto(t),H_boi-max}，H^*_pum(t)＝H^*_pvt-pum(t)，P^*_pum(t)＝H^*_pum(t)/COP_pum，P^*_boi(t)＝H^*_boi(t)/COP_boi；

若H^*_pvt-pum(t)+H_out-max≥H_loss1(t)+H_load(t)，

则H^*_sto(t)＝-min{H_loss1(t)+H_load(t)-H^*_pvt-pum(t),Q(t)/Δt}；

若H^*_pvt-pum(t)+H_out-max＜H_loss1(t)+H_load(t)，

则H^*_sto(t)＝-min{H_out-max,Q(t)/Δt}；

情况④：当H^*_pvt-pum(t)＜H_load(t)+H_loss1(t)且Q(t)＜0，此时储热单元完全放热，则H^*_sto(t)＝0，H^*_pum(t)＝H^*_pvt-pum(t)，P^*_pum(t)＝H^*_pum(t)/COP_pum，P^*_boi(t)＝H^*_boi(t)/COP_boi，H^*_boi(t)＝min{H_loss1(t)+H_load(t)-H^*_pvt-pum(t),H_boi-max}；

其中：H_load(t)为t时刻的热负荷大小，H_loss1(t)为t时刻系统向热负荷供热时的热量损失功率，Q(t)为t时刻储热单元的储热量，Q_rate为储热单元的额定储热量，H^*_sto(t)为t时刻储热单元的参考传热功率，H^*_pum(t)和P^*_pum(t)分别为t时刻热泵的参考传热功率和参考电功率，H^*_boi(t)和P^*_boi(t)分别为t时刻电锅炉的参考传热功率和参考电功率，H_loss2(t)为t时刻系统向储热单元供热时的热量损失功率，H_in-max为储热单元的最大吸热功率，H_out-max为储热单元的最大放热功率，Δt为迭代步长，H_boi-max为电锅炉的最大产热功率，COP_pum为热泵的平均能效比，COP_boi为电锅炉的平均能效比。