專利名稱：一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其調度方法
技術領域：
本發(fā)明涉及微網并網運行、孤島運行技術領域，特別涉及一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其調度方法。
背景技術：
目前我國很多地區(qū)用電高峰時嚴重缺電，低谷時又有大量的電能得不到充分利用，使得用電高峰時不得不拉閘限電，影響了對用戶供電的連續(xù)性；低谷時，又使大量的發(fā)電、輸電、配電容量得不到充分利用，影響了電網的經濟運行。從經濟性角度來說，沒有充分發(fā)揮實施峰谷電價的意義，在非高峰階段消費電力，支付低價格；在高峰階段降低電力消耗，降低用電成本，不能最大限度的利用峰谷電價差，節(jié)省用電成本。目前冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)以天然氣為主要燃料，帶動燃氣發(fā)電機組運行，產生的電力滿足用戶的電負荷，系統(tǒng)排出的廢熱通過余熱利用設備向用戶供熱、供冷；而蓄冰空調是利用夜間電網低負荷期的廉價電力進行制冰，在白天電網供電緊張的情況下，停止制冷機組運行，空調系統(tǒng)利用夜間制冷機組所制的冰作為冷源，提供給需要供冷的場所。但是對于多種運行模式來說供電方式不靈活，供負荷需求不充足，在一些冷負荷需求大的地區(qū)，單純使用三聯(lián)供或是單純使用蓄冰空調是不能完全滿足冷負荷的需求，造成用戶需求的缺失。而且現(xiàn)階段的技術很少有既能起到削峰填谷的作用，又可以滿足具有綜合能源(冷/熱/電)需求的負荷、并最大化提高能源利用效率的系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種可以減少電網再建設，又能滿足高需求冷負荷，并且能提高能源的綜合利用率，又起到削峰填谷作用的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其調度方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括三聯(lián)供系統(tǒng)、冷負荷、熱負荷和電負荷，其特征在于，還包括蓄冰空調、電空調和需求選擇系統(tǒng)。所述三聯(lián)供系統(tǒng)進一步包括燃氣輪機、發(fā)電機、余熱回收裝置和制冷機。所述余熱回收裝置連接所述熱負荷，所述制冷機連接所述冷負荷，所述發(fā)電機連接所述蓄冰空調和電空調，所述蓄冰空調和電空調進一步連接所述冷負荷，所述發(fā)電機和所述電負荷與電網相連接，所述需求選擇系統(tǒng)分別與所述三聯(lián)供系統(tǒng)、所述冷負荷和所述熱負荷相連接。所述蓄冰空調為雙工況蓄冰空調，在制冷的同時可以向冰桶蓄冰。一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)調度方法，包括以下步驟步驟1、選擇系統(tǒng)的運行模式孤島運行時采用以電定冷模式，進入步驟2 ;并網運行時采用以冷定電模式，進入步驟7 ;步驟2、判斷電網的情況如果電網處于電價的高峰期則進入步驟3 ;如果電網處于電價的低谷期則進入步驟4 ；
步驟3、開啟三聯(lián)供系統(tǒng)，燃氣輪機帶動發(fā)電機產生的電能完全匹配電網在高峰期時用戶對電負荷的需求，即Prap—+ = P+，其排放的煙氣送入熱回收裝置，通過制冷機制冷補償冷負荷的需求；如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷不能完全滿足冷負荷的需求，即POTP—_ling〈p_ling，則通過蓄冰空調制冷滿足冷負荷需求； 如果蓄冰空調的冰桶中的冰已耗盡不能再制冷，仍有冷負荷需求，此時開啟電空調補償余下的冷負荷；如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷能完全滿足冷負荷的需求，即Praip _ling ^ Pcooling,則不開啟其他設備；步驟4、電網處于電價低谷期，則判斷是否有冷負荷需求如果有冷負荷需求則進入步驟5 ;如果沒有冷負荷需求則進入步驟6 ；步驟5、Pcooling彡O,由于電空調的C0P=5，蓄冰空調的C0P=4，則先利用電空調制冷;如果電空調制冷不能完全滿足冷負荷需求，即P_ling〈PMf，則蓄冰空調利用低電價蓄冰的同時補償冷負荷的需求；如果P_ling〈PMf，則蓄冰空調利用低電價蓄冰；步驟6、P_ling〈0，則蓄冰空調利用低電價蓄冰；步驟7、以冷定電模式，開啟三聯(lián)供系統(tǒng)，熱回收裝置回收燃氣輪機排放的高溫煙氣，其產生的熱能通過制冷機制冷將完全匹配用戶對于冷負荷的需求，即Prap—_ling =P_ling，此時燃氣輪機帶動發(fā)電機產生的電能通常不能完全匹配用戶的電負荷需求；如果三聯(lián)供發(fā)出的電能多余電負荷的需求，即Praip ele ^ Pele，此時判斷電網的情況如果電網處于電價高峰期，三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)出的多余的電能賣給大電網；如果電網處于電價低谷期，三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)出的多余的電供給蓄冰空調蓄冰至100% ；如果還有多余的電能，則賣給大電網，蓄冰空調利用低電價蓄冰；如果三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)出的電能不能完全滿足電負荷的需求，即Potip &〈P+，則需從大電網購電補足電負荷需求。本發(fā)明實施例提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其調度方法，結構簡單，容易實現(xiàn)，運行模式多樣，供電方式靈活，供電量充足。在峰谷電價差異較大的地區(qū)使用這種包含蓄冰空調的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，比原有單純的三聯(lián)供系統(tǒng)更經濟；并實現(xiàn)大電網的削峰填谷作用，提高能源的利用率，減少大電網的再建設。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的結構框圖2是本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中三聯(lián)供系統(tǒng)的結構圖；圖3是本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的結構圖；圖4是本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)調度方法的流程圖。
具體實施例方式下面參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述。實施例一圖1是本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的結構框圖。如圖1所示，本實施例實現(xiàn)本發(fā)明提供的一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括三聯(lián)供系統(tǒng)、冷負荷、熱負荷和電負荷，還包括蓄冰空調、電空調和需求選擇系統(tǒng)。二聯(lián)供系統(tǒng)向電負荷、電空調和畜冰空調提供電力，向冷負荷和熱負荷提供制冷和熱能，電空調和畜冰空調也可以向冷負荷提供制冷，系統(tǒng)中電力供應、制冷和熱能供應的調配通過需求選擇系統(tǒng)控制實現(xiàn)。實施例二圖2是本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中三聯(lián)供系統(tǒng)的結構圖。如圖2所示，本實施例實現(xiàn)本發(fā)明提供的一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中的三聯(lián)供系統(tǒng)，包括燃氣輪機、發(fā)電機、余熱回收裝置和制冷機。燃氣輪機帶動發(fā)電機產生的電能以提供系統(tǒng)中對電負荷的需求，其排放的煙氣送入熱回收裝置，通過制冷機制冷補償冷負荷的需求。實施例三圖3是本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的結構圖。如圖3所示，本實施例實現(xiàn)本發(fā)明提供的一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括三聯(lián)供系統(tǒng)、冷負荷、熱負荷和電負荷，蓄冰空調、電空調和需求選擇系統(tǒng)。三聯(lián)供系統(tǒng)包括燃氣輪機、發(fā)電機、余熱回收裝置和制冷機。余熱回收裝置連接熱負荷，制冷機連接冷負荷，發(fā)電機連接蓄冰空調和電空調，蓄冰空調和電空調進一步連接冷負荷，發(fā)電機和電負荷與電網相連接，需求選擇系統(tǒng)分別與三聯(lián)供系統(tǒng)、冷負荷和熱負荷相連接。蓄冰空調為雙工況蓄冰空調，在制冷的同時可以向冰桶蓄冰。實施例四圖4是本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)調度方法的流程圖。如圖4所示，本實施例實現(xiàn)本發(fā)明提供的一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)調度方法，包括以下步驟步驟1、選擇系統(tǒng)的運行模式孤島運行時采用以電定冷模式，進入步驟2 ;并網運行時采用以冷定電模式，進入步驟7 ;步驟2、判斷電網的情況如果電網處于電價的高峰期則進入步驟3 ;如果電網處于電價的低谷期則進入步驟4 ；步驟3、開啟三聯(lián)供系統(tǒng)，燃氣輪機帶動發(fā)電機產生的電能完全匹配電網在高峰期時用戶對電負荷的需求，即Prap—+ = P+，其排放的煙氣送入熱回收裝置，通過制冷機制冷補償冷負荷的需求；如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷不能完全滿足冷負荷的需求，即POTP—_ling〈p_ling，則通過蓄冰空調制冷滿足冷負荷需求；如果蓄冰空調的冰桶中的冰已耗盡不能再制冷，仍有冷負荷需求，此時開啟電空調補償余下的冷負荷；如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷能完全滿足冷負荷的需求，即Praip _ling ^ Pcooling,則不開啟其他設備；步驟4、電網處于電價低谷期，則判斷是否有冷負荷需求如果有冷負荷需求則進入步驟5 ;如果沒有冷負荷需求則進入步驟6 ；步驟5、Pcooling彡O,由于電空調的C0P=5，蓄冰空調的C0P=4，則先利用電空調制冷;如果電空調制冷不能完全滿足冷負荷需求，即P_ling〈PMf，則蓄冰空調利用低電價蓄冰的同時補償冷負荷的需求；如果P_ling〈PMf，則蓄冰空調利用低電價蓄冰；步驟6、P_ling〈0，則蓄冰空調利用低電價蓄冰；步驟7、以冷定電模式，開啟三聯(lián)供系統(tǒng)，熱回收裝置回收燃氣輪機排放的高溫煙氣，其產生的熱能通過制冷機制冷將完全匹配用戶對于冷負荷的需求，即PraP—_ling =P_ling，此時燃氣輪機帶動發(fā)電機產生的電能通常不能完全匹配用戶的電負荷需求；如果三聯(lián)供發(fā)出的電能多余電負荷的需求，即Praip ele ^ Pele，此時判斷電網的情況如果電網處于電價 高峰期，三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)出的多余的電能賣給大電網；如果電網處于電價低谷期，三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)出的多余的電供給蓄冰空調蓄冰至100% ；如果還有多余的電能，則賣給大電網，蓄冰空調利用低電價蓄冰；如果三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)出的電能不能完全滿足電負荷的需求，即Potip ele〈Pele，則需從大電網購電補足電負荷需求。本發(fā)明實施例提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)結構簡單，容易實現(xiàn)，運行模式多樣，供電方式靈活，供電量充足。在峰谷電價差異較大的地區(qū)使用這種包含蓄冰空調的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，比原有單純的三聯(lián)供系統(tǒng)更經濟；并實現(xiàn)大電網的削峰填谷作用，提高能源的利用率，減少大電網的再建設。以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括三聯(lián)供系統(tǒng)、冷負荷、熱負荷和電負荷，其特征在于，還包括蓄冰空調、電空調和需求選擇系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述三聯(lián)供系統(tǒng)進一步包括燃氣輪機、發(fā)電機、余熱回收裝置和制冷機。
3.根據(jù)權利要求2所述的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述余熱回收裝置連接所述熱負荷，所述制冷機連接所述冷負荷，所述發(fā)電機連接所述蓄冰空調和電空調，所述蓄冰空調和電空調進一步連接所述冷負荷，所述發(fā)電機和所述電負荷與電網相連接，所述需求選擇系統(tǒng)分別與所述三聯(lián)供系統(tǒng)、所述冷負荷和所述熱負荷相連接。
4.根據(jù)權利要求4所述的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄冰空調為雙工況蓄冰空調，在制冷的同時可以向冰桶蓄冰。
5.一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)調度方法，包括以下步驟 步驟1、選擇系統(tǒng)的運行模式孤島運行時采用以電定冷模式，進入步驟2 ;并網運行時采用以冷定電模式，進入步驟7 ； 步驟2、判斷電網的情況如果電網處于電價的高峰期則進入步驟3 ;如果電網處于電價的低谷期則進入步驟4; 步驟3、開啟三聯(lián)供系統(tǒng)，燃氣輪機帶動發(fā)電機產生的電能完全匹配電網在高峰期時用戶對電負荷的需求，即PraP—+ = P+，其排放的煙氣送入熱回收裝置，通過制冷機制冷補償冷負荷的需求； 如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷不能完全滿足冷負荷的需求，即PoHP—_ling〈P_ling，則通過蓄冰空調制冷滿足冷負荷需求； 如果蓄冰空調的冰桶中的冰已耗盡不能再制冷，仍有冷負荷需求，此時開啟電空調補償余下的冷負荷； 如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷能完全滿足冷負荷的需求，即Pco^twling ^ P_ling，則不開啟其他設備；步驟4、電網處于電價低谷期，則判斷是否有冷負荷需求如果有冷負荷需求則進入步驟5 ;如果沒有冷負荷需求則進入步驟6 ； 步驟5、Pcooling ^ O,由于電空調的C0P=5，蓄冰空調的C0P=4，則先利用電空調制冷； 如果電空調制冷不能完全滿足冷負荷需求，即P_ling〈PMf，則蓄冰空調利用低電價蓄冰的同時補償冷負荷的需求； 如果P_ling〈PMf，則蓄冰空調利用低電價蓄冰； 步驟6、Pcooling<0,則蓄冰空調利用低電價蓄冰； 步驟7、以冷定電模式，開啟三聯(lián)供系統(tǒng)，熱回收裝置回收燃氣輪機排放的高溫煙氣，其產生的熱能通過制冷機制冷將完全匹配用戶對于冷負荷的需求，即PraP—_ling = P_ling，此時燃氣輪機帶動發(fā)電機產生的電能通常不能完全匹配用戶的電負荷需求； 如果三聯(lián)供發(fā)出的電能多余電負荷的需求，即PraP—A ^ P-，此時判斷電網的情況 如果電網處于電價高峰期，三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)出的多余的電能賣給大電網； 如果電網處于電價低谷期，三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)出的多余的電供給蓄冰空調蓄冰至100% ； 如果還有多余的電能，則賣給大電網，蓄冰空調利用低電價蓄冰； 如果三聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)出的電能不能完全滿足電負荷的需求，即PraP—+〈P…，則需從大電網購電補足電負荷需求。
全文摘要
本發(fā)明公開一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括三聯(lián)供系統(tǒng)、冷負荷、熱負荷和電負荷，還包括蓄冰空調、電空調和需求選擇系統(tǒng)，三聯(lián)供系統(tǒng)向電負荷、電空調和蓄冰空調提供電力，向冷負荷和熱負荷提供制冷和熱能，電空調和蓄冰空調也可以向冷負荷提供制冷，系統(tǒng)中電力供應、制冷和熱能供應的調配通過需求選擇系統(tǒng)控制實現(xiàn)。本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)結構簡單，容易實現(xiàn)，運行模式多樣，供電方式靈活，供電量充足。在峰谷電價差異較大的地區(qū)使用這種包含蓄冰空調的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，比原有單純的三聯(lián)供系統(tǒng)更經濟；并實現(xiàn)大電網的削峰填谷作用，提高能源的利用率，減少大電網的再建設。
文檔編號F02C6/18GK103034204SQ20121053876
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權日2012年12月13日
發(fā)明者段紹輝, 姚森敬, 汪偉 申請人:深圳供電局有限公司