[发明专利]分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型方法

说明书

本发明公开了一种分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型方法，方法主要是基于年热负荷需求数据、年电负荷需求数据、年冷负荷需求数据和全天分时电价数据，以最小化年净成本C为目标，通过遗传算法对分时电价的情境下CCHP系统的各设备i的容量进行优化，得到最优年净成本值、最优年净成本值对应下的综合需求响应实施策略、以及该策略下的CCHP系统中各设备i的容量。本发明相较于单一供能和固定电价模式中进行设备选型优化的方法，可获得考虑了在分时电价的情况下，不同的综合需求响应实施策略下的最优经济选型。

技术领域

本发明属于CCHP系统的选型优化领域，尤其涉及考虑综合需求响应分时电价的CCHP系统的设备选型优化方法。

背景技术

冷热电三联供(Combined cooling,heating and power,CCHP)系统具有一次能源利用率较高和对环境污染影响较小的优点，是近年来人们关注的热点之一。CCHP系统可同时产生电能与热能，能源利用率可达75％-80％，相当于消耗的能源仅有传统热电分供形式的3/4。典型的CCHP系统包括(1)发电机组，如燃气轮机，内燃机，燃料电池等；(2)制热设备，如余热锅炉，燃气锅炉等；(3)制冷设备，如溴化锂吸收式制冷机，电制冷机等。

冷热电系统的复杂性要求造成了其系统的环境、经济等性能受到原动机选型、系统中其他设备容量和系统运行策略的显著影响。在对冷热电三联供系统进行选型优化时，需要对系统中各设备建立物理仿真模型，以模拟在不同运行条件下各设备的运行特性。综合需求响应充分利用了冷热电三联供系统的能源互补性，使得能源用户更加灵活地切换其消耗能源的种类，系统灵活性获得进一步提升。随着可再生能源在电网中的比例提高，分时电价逐渐兴起。分时电价是指按系统运行状况，将一天24小时划分为若干个时段，每个时段按系统运行的平均边际成本收取电费。分时电价具有刺激和鼓励电力用户移峰填谷、优化用电方式的作用。在分时电价的情况下，如何对冷热电系统运行策略的选择和系统设备优化是个值得思考的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

本发明提供了一种分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型方法，具体如下：

S1：根据实际热力过程分别构建CCHP系统中各设备的算法模型；根据所有的算法模型，构建目标需求响应实施策略下的供能模型；所述目标需求响应实施策略包括常规以电定热运行模式、余热经济利用的以电定热运行模式、谷电期间原动机停机以电定热运行模式和谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热模式；

所述CCHP系统包括原动机、余热锅炉、吸收式制冷机、燃气锅炉和电动制冷机和储能系统；所述原动机产生的电能通过电线输送至外部用于为用户供电的电网；所述原动机产生的热能通过第一管路分别输送至余热锅炉和吸收式制冷机；所述余热锅炉产生的热量输送至为用户供热的供热管路；所述吸收式制冷机产生的冷量输送至为用户供冷的供冷管路；所述燃气锅炉产生的热能部分通过第二管路输送至所述吸收式制冷机，部分直接输送至供热管路；所述电网上接有电动制冷机，电动制冷机产生的冷量通过第三管路输送至所述供冷管路；所述储能系统包括与电线相连的储电设备、与供冷管路相连的储冷设备和与供热管路相连的储热设备；

S2：根据实际用能负荷数据，获取用户的年热负荷需求数据、年电负荷需求数据和年冷负荷需求数据；

S3：根据目标需求响应实施策略下的供能模型，基于所述年热负荷需求数据、年电负荷需求数据、年冷负荷需求数据和全天分时电价数据，以最小化年净成本C为目标，通过遗传算法得到CCHP系统中全部设备的最佳容量，根据最佳容量确定各设备的实际选型。

作为优选，所述原动机为燃气轮机或内燃机。