一种园区综合能源调控系统的制作方法

本发明涉及园区能源调控，具体来说，涉及一种园区综合能源调控系统。

背景技术：

1、近年来，随着人们对能源需求量的增加，能源的供需矛盾日益突出。由于化石能源越来越紧缺，人们对能源危机和气候危机的认识也越来越清晰，全球范围内以能源结构改革和新能源高效利用为中心的综合能源系统(integrated energy system，ies)发展已经成为世界能源研发的必然要求。

2、传统的能源系统仅利用电、气、热、冷等单一能源形式，即，电、气、热、冷等各能源系统独立运行，彼此之间缺乏统一规划和有效协调，无法充分发挥各能源系统的优势，导致能源系统的整体能效低、能源利用率低、供能成本高。为了改变这一局面，人们一直在寻求一种能够使各能源系统彼此之间通过耦合互联充分发挥各能源系统的优势，从而达到优化能源系统的整体能效，提高能源利用率的目的。

3、检索公开号为cn113131483 a的中国发明专利，公开了一种用于园区的综合能源系统及其调控方法、电子设备和计算机可读存储介质。该综合能源系统包括：电能系统，其包括增配电网系统和新能源发电系统并连接到现有电网系统，以为园区供给电能，其中，新能源发电系统适配于园区的资源条件并利用资源条件进行发电；以及能量枢纽系统，其配置为：接收从电能系统输入的电能，根据园区的供热、制冷和供电的负荷时空特性，对电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源供给至园区内的工业设施。其发明基于能量枢纽实现各种能源之间的灵活转换和有效互补，因此，优化了能源系统的整体能效，提高了能源利用率，并降低了供能成本。但仍未解决多种可再生能源互补利用以及优化匹配，提高可再生能源利用率的同时提高园区能源系统运行可靠性，以及提高经济效益和设施利用率的技术问题。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本发明提出一种园区综合能源调控系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种园区综合能源调控系统，包括：

4、能源生产模块，用于接入太阳能、地热能和风能，并利用区域内光电转换、光热转换、风电转换和地热能转换，获取多种可再生能源并进行多种储能形式能量调节；

5、电能模块，用于增配电网系统和将所述能源生产系统接入电网系统，为当前区域提供电能、制冷和热能，实现多种可再生能源互补利用；

6、预测负荷数据模块，用于获取区域内电能、制冷和热能的负荷时空特性，进行负荷数据预测；

7、能源调控模块，根据所述负荷数据预测，获取能源生产配比计划，将控制指令下发至协调控制模块进行执行指令；

8、协调控制模块，用于接入所述能源生产模块和所述电能模块获取能源转换器实时运行状态，并将接收的控制指令解析进行多种能源协调控制。

9、进一步的，所述能源生产模块，包括：光伏发电机组、风力发电机组、机载冷水机组、太阳能热水、太阳能空调、蓄热式电锅炉、冰蓄冷机组和地源热泵，且所述光伏发电机组、所述风力发电机组、所述机载冷水机组、所述太阳能热水、所述太阳能空调、所述蓄热式电锅炉、所述冰蓄冷机组和所述地源热泵分别与所述能源转换器电性连接。

10、进一步的，所述电能模块，包括：储能微网和监测模块，所述储能微网与所述能源转换器电性连接，其中，所述监测模块，包括：冷热计量表、电表、水表和温湿度传感器。

11、进一步的，所述能源调控模块的能源生产配比计划，包括：优化配比策略、协调控制策略和就地控制策略。

12、进一步的，所述优化配比策略，包括以下步骤：

13、预设周期内，获取冷负荷需量及设备运行情况及区域实际生产运行冷量；

14、标定电能模块的机组启动对电网系统带来反弹负荷，其中，反弹负荷的大小取决于机组本身的特性及空调停运时间的长短，表示为：

15、lnew,kt＝lold,kt-ldlc,kt+lpb,kt；

16、其中，lnew,kt为冰蓄冷机组下一时段电力负荷曲线，lold,kt为冰蓄冷机组当前电力负荷曲线，ldlc,kt为制定的运行控制策略，lpb,kt为冰蓄冷机组电力反弹负荷；

17、获取基于电力耦合的电能模块的机组运行曲线，获取运行削减量表示为：

18、

19、其中，tw为气候影响因子空调负荷波动量，rp为人员密度空调负荷影响量，qq为热工特性空调负荷影响量，fk(w)为空调运行负荷基线函数，δv为空调负荷初始量。

20、进一步的，所述协调控制策略，包括以下步骤：

21、在未启动其他能源机组进行冷热能源供给时，启动地源热泵投入能源供给；

22、在地源热泵投运后，仍无法达到目标设定的能源供给时，将启动冰蓄冷机组供能；

23、在冰蓄冷机组仍无法达到供能需求时，则启动机载冷水机组，其中，包括：

24、当冰蓄冷机组介入供能后，按照预设需求比对地源热泵进行逐对停机；

25、若地源热泵、冰蓄冷机组仍不满足供需要求情况下，启动机载冷水机组，仍不满足则启动负荷预警。

26、进一步的，所述就地控制策略，包括以下步骤：

27、当处于电价低谷时，选择冰蓄冷机组蓄冰并用电源热泵和机载冷水机组供冷负荷；

28、处于电价平价时，选择冰蓄冷机组、机载冷水机组、地源热泵、常规冷水机组供冷负荷；

29、处于电价峰值时，并且蓄冰量为零，选择双工况机载冷水机组、地源热泵、常规冷水机组供冷负荷。

30、本发明的有益效果：

31、本发明园区综合能源调控系统，通过能源生产系统接入太阳能、地热能和风能，并利用区域内光电转换、光热转换、风电转换和地热能转换，获取多种可再生能源并进行多种储能形式能量调节；同时，通过增配电网系统和将所述能源生产系统接入电网系统，为当前区域提供电能、制冷和热能，实现多种可再生能源互补利用，并通过测负荷数据模块获取区域内电能、制冷和热能的负荷时空特性，进行负荷数据预测，并实现能源调控模块根据所述负荷数据预测，获取能源生产配比计划，将控制指令下发至协调控制模块获取能源转换器实时运行状态，并将接收的控制指令解析进行多种能源协调控制，实现园区综合能源调控，不仅实现对园区域内能源生产、储运、供给、协调多个环节及全生命周期进行优化运行及综合能效管理，同时优化能源供给运行策略，为用户提供智能调控策略，而且以电能为中心，通过能量控制、能效优化，实现了园区内不同类型、不同品质的能源高质量供应和对能源供需的高效率利用，实现多种可再生能源互补利用和优化匹配，提高了能源利用率，并降低了供能成本。

技术特征：

1.一种园区综合能源调控系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的园区综合能源调控系统，其特征在于，所述能源生产模块(1)，包括：光伏发电机组、风力发电机组、机载冷水机组、太阳能热水、太阳能空调、蓄热式电锅炉、冰蓄冷机组和地源热泵，且所述光伏发电机组、所述风力发电机组、所述机载冷水机组、所述太阳能热水、所述太阳能空调、所述蓄热式电锅炉、所述冰蓄冷机组和所述地源热泵分别与所述能源转换器电性连接。

3.根据权利要求2所述的园区综合能源调控系统，其特征在于，所述电能模块(2)，包括：储能微网和监测模块，所述储能微网与所述能源转换器电性连接，其中，所述监测模块，包括：冷热计量表、电表、水表和温湿度传感器。

4.根据权利要求3所述的园区综合能源调控系统，其特征在于，所述能源调控模块(4)的能源生产配比计划，包括：优化配比策略、协调控制策略和就地控制策略。

5.根据权利要求4所述的园区综合能源调控系统，其特征在于，所述优化配比策略，包括以下步骤：

6.根据权利要求4所述的园区综合能源调控系统，其特征在于，所述协调控制策略，包括以下步骤：

7.根据权利要求4所述的园区综合能源调控系统，其特征在于，所述就地控制策略，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种园区综合能源调控系统，涉及园区能源调控技术领域，包括：能源生产模块，用于接入太阳能、地热能和风能，并利用区域内光电转换、光热转换、风电转换和地热能转换，获取多种可再生能源并进行多种储能形式能量调节；电能模块，用于增配电网系统和将所述能源生产系统接入电网系统，为当前区域提供电能、制冷和热能。本发明优化能源供给运行策略，为用户提供智能调控策略，而且以电能为中心，通过能量控制、能效优化，实现了园区内不同类型、不同品质的能源高质量供应和对能源供需的高效率利用，实现多种可再生能源互补利用和优化匹配，提高了能源利用率，并降低了供能成本。

技术研发人员：吴银芳,毕丽娜,吴宗禄,吴宇
受保护的技术使用者：成都银芳信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25