專利名稱：一種冷熱電聯供系統及其調度方法
技術領域：
本發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供系統及其調度方法。
背景技術：
目前我國很多地區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性；低谷時，又使大量的發電、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，節省用電成本。目前冷熱電聯供系統以天然氣為主要燃料，帶動燃氣發電機組運行，產生的電力滿足用戶的電負荷，系統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，單純使用三聯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。
發明內容
本發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供系統及其調度方法。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種冷熱電聯供系統，包括三聯供系統、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。所述三聯供系統進一步包括燃氣輪機、發電機、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，所述發電機和所述電負荷與電網相連接，所述需求選擇系統分別與所述三聯供系統、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。一種冷熱電聯供系統調度方法，包括以下步驟步驟1、選擇系統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、開啟三聯供系統，燃氣輪機帶動發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；如果三聯供系統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；如果三聯供系統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，開啟三聯供系統，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；如果三聯供發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，三聯供系統發出的多余的電能賣給大電網；如果電網處于電價低谷期，三聯供系統發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；如果三聯供系統發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。本發明實施例提供的冷熱電聯供系統及其調度方法，結構簡單，容易實現，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使用這種包含蓄冰空調的冷熱電聯供系統，比原有單純的三聯供系統更經濟；并實現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明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現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，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明提供的冷熱電聯供系統的結構框圖2是本發明提供的冷熱電聯供系統中三聯供系統的結構圖；圖3是本發明提供的冷熱電聯供系統的結構圖；圖4是本發明提供的冷熱電聯供系統調度方法的流程圖。
具體實施例方式下面參考附圖對本發明的優選實施例進行描述。實施例一圖1是本發明提供的冷熱電聯供系統的結構框圖。如圖1所示，本實施例實現本發明提供的一種冷熱電聯供系統，包括三聯供系統、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。二聯供系統向電負荷、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，系統中電力供應、制冷和熱能供應的調配通過需求選擇系統控制實現。實施例二圖2是本發明提供的冷熱電聯供系統中三聯供系統的結構圖。如圖2所示，本實施例實現本發明提供的一種冷熱電聯供系統中的三聯供系統，包括燃氣輪機、發電機、余熱回收裝置和制冷機。燃氣輪機帶動發電機產生的電能以提供系統中對電負荷的需求，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是本發明提供的冷熱電聯供系統的結構圖。如圖3所示，本實施例實現本發明提供的一種冷熱電聯供系統，包括三聯供系統、冷負荷、熱負荷和電負荷，蓄冰空調、電空調和需求選擇系統。三聯供系統包括燃氣輪機、發電機、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，發電機和電負荷與電網相連接，需求選擇系統分別與三聯供系統、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是本發明提供的冷熱電聯供系統調度方法的流程圖。如圖4所示，本實施例實現本發明提供的一種冷熱電聯供系統調度方法，包括以下步驟步驟1、選擇系統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、開啟三聯供系統，燃氣輪機帶動發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；如果三聯供系統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；如果三聯供系統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，開啟三聯供系統，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；如果三聯供發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，三聯供系統發出的多余的電能賣給大電網；如果電網處于電價低谷期，三聯供系統發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；如果三聯供系統發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。本發明實施例提供的冷熱電聯供系統結構簡單，容易實現，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使用這種包含蓄冰空調的冷熱電聯供系統，比原有單純的三聯供系統更經濟；并實現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明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種冷熱電聯供系統，包括三聯供系統、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。
2.根據權利要求1所述的冷熱電聯供系統，其特征在于，所述三聯供系統進一步包括燃氣輪機、發電機、余熱回收裝置和制冷機。
3.根據權利要求2所述的冷熱電聯供系統，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，所述發電機和所述電負荷與電網相連接，所述需求選擇系統分別與所述三聯供系統、所述冷負荷和所述熱負荷相連接。
4.根據權利要求4所述的冷熱電聯供系統，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。
5.一種冷熱電聯供系統調度方法，包括以下步驟 步驟1、選擇系統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、開啟三聯供系統，燃氣輪機帶動發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； 如果三聯供系統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； 如果三聯供系統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，開啟三聯供系統，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； 如果三聯供發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，三聯供系統發出的多余的電能賣給大電網； 如果電網處于電價低谷期，三聯供系統發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； 如果三聯供系統發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
本發明公開一種冷熱電聯供系統，包括三聯供系統、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，三聯供系統向電負荷、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，系統中電力供應、制冷和熱能供應的調配通過需求選擇系統控制實現。本發明提供的冷熱電聯供系統結構簡單，容易實現，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使用這種包含蓄冰空調的冷熱電聯供系統，比原有單純的三聯供系統更經濟；并實現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 優先權日2012年12月13日
發明者段紹輝, 姚森敬, 汪偉 申請人:深圳供電局有限公司