[发明专利]一种新能源冷热电汽联供的多能源系统结构及其建模方法

权利要求书

1.一种新能源冷热电汽联供的多能源系统结构及其建模方法，其特征在于：所述的多能源系统结构包括光伏供能系统、风力供能系统和天然气供能系统，其中，所述光伏供能系统包括光伏发电系统，所述风力供能系统包括风力发电系统，所述光伏供能系统和风力供能系统设置有电制冷机和电热泵，所述天然气供能系统包括燃气轮机和锅炉系统；

所述多能源系统结构的建模方法包括，建立光伏供能系统模型、建立风力供能系统模型和建立天然气供能系统模型，所述光伏供能系统模型包括光伏发电系统模型、所述风力供能系统模型包括风力发电系统模型，所述光伏发电系统模型和风力供能系统模型还包括电制冷机模型和电热泵模型，所述天然气供能系统模型包括燃气轮机模型和锅炉系统模型。

2.根据权利要求1所述的新能源冷热电汽联供的多能源系统结构及其建模方法，其特征在于，所述光伏发电系统模型为：

式中，P_PV表示光伏电池组件的实际输出功率(kW)；P_STC表示标准条件下光伏电池的最大输出功率(kW)；G_ING表示实际的太阳辐照强度(W/㎡)；G_STC表示STC条件下辐照强度；k表示温度功率系数(％/℃)；T_C表示电池板的实际工作温度(℃)；T_r表示参考温度；

所述风力发电系统模型为：

式中，P_WT表示风力发电的输出功率(kW)；P_r表示风力发电机的额定功率(kW)；v表示实际风速(m/s)；v_r、v_ci、v_vo分别表示发电机的额定风速、切入风速和切出风速。

3.根据权利要求1所述的新能源冷热电汽联供的多能源系统结构及其建模方法，其特征在于，所述燃气轮机模型为：

式中，G_MT(t)表示t时段的天然气消耗量(m³)；L表示天然气低热值(kwh/m³)；P_e,MT(t)表示燃气轮机在t时段内的净输出电功率(kW)；表示t时段内燃气轮机的发电总效率；

所述锅炉系统包括工业蒸汽锅炉和燃气锅炉，所述锅炉系统模型包括工业蒸汽锅炉模型和燃气锅炉模型，所述工业蒸汽锅炉模型为：

Q_IGB＝η_IGBG_IGB×L

式中，Q_IGB表示工业蒸汽锅炉的发热量(kJ/h)；η_IGB表示工业蒸汽锅炉的工作效率；G_IGB表示工业蒸汽锅炉的天然气的消耗量(m³/h)；L表示天然气低热值(kJ/m³)；H₁表示工业蒸汽锅炉的进水焓值(kJ/kg)；H₂表示工业蒸汽锅炉的供汽焓值(kJ/kg)；q_m表示工业蒸汽锅炉的过热蒸汽量(t/h)；

所述燃气锅炉模型为：

Q_GB＝η_GBG_GB×L

式中，Q_GB表示燃气锅炉输出的热功率；η_GB表示燃气锅炉的工作效率：G_GB表燃气锅炉的燃料消耗量(m³/h)。

4.根据权利要求1所述的新能源冷热电汽联供的多能源系统结构及其建模方法，其特征在于，所述光伏供能系统和风力供能系统配置有储电装置，所述储电装置的模型为：

式中，E_s(t)表示t时刻储电装置的剩余电量；α_in表示充电效率；P_in(t)表示t时刻储的充电功率；t_e,in表示充电时长；P_out(t)表示t时刻储的放电功率；t_e,out表示放电时长；β表示自放电系数；Δt_e表示储电设备的工作时间。