专利摘要

本发明公开了一种冷热电联产系统同时满足负荷需求运行控制方法，应用于冷热电联产系统中，通过调整电动制冷机和吸收式制冷机制冷量，实现冷热电负荷满足刚好与发电及其余热回收热能匹配的效果，从而实现能源利用效率的提高。

权利要求

1.一种冷热电联产系统同时满足负荷需求运行控制方法，其应用的CCHP系统至少包括发电机组、由发电机组供电的吸收式制冷机、回收发电机组发电余热的热回收装置；

在时段t,该CCHP系统的发电与发电余热回收的关系为：

PCHP(t)=FCHP(t)·ηCHP,EQCHP(t)=FCHP(t)·ηCHP,Hf=PCHP/PCHP,MAXηCHP,E=a+b·f+c·f2PCHP,MIN(t)≤PCHP(t)≤PCHP,MAX(t)

其中：P_CHP(t)为CCHP系统的生产电能，单位为kWh；Q_CHP(t)为CCHP系统的生产热能，单位为kWh；F_CHP(t)为CCHP系统的天然气消耗量，单位为kWh；η_CHP,H为CCHP系统热回收效率；η_CHP,E为CCHP系统发电效率；P_CHP,MAX，P_CHP,MIN分别是CHP系统的最大，最小发电量，单位为kWh；a,b,c为CCHP发电效率的系数；f为发电机组PGU的出力比；

在时段t,该CCHP系统的冷热电负荷平衡为：

LE(t)-PCHP(t)-PGRID(t)+QEC(t)/COPEC=0LH(t)+QABC(t)/COPABC-QCHP(t)-QBL(t)=0LC(t)-QABC(t)-QEC(t)=0

其中：L_C(t)为CCHP系统的冷负荷需求，单位为kWh；L_H(t)为热负荷需求，单位为kWh；L_E(t)为CCHP系统的电负荷需求，单位为kWh；P_GRID(t)为系统购买电网的电量,单位为kWh；Q_EC(t)为电动制冷机的生产制冷量,单位为kWh；COP_EC为电动制冷机的效能系数；Q_ABC(t)为吸收式制冷机的生产制冷量，单位为kWh；COP_ABC为吸收式制冷机的效能系数；Q_BL(t)为辅助锅炉的输出热能,单位为kWh；其特征在于：

通过调整电动制冷机和吸收式制冷机满足冷负荷需求，使得电动制冷机消耗的电能与系统电负荷之和刚好等于发电机组发电值，并且吸收式制冷机消耗的热能与系统热负荷之和刚好等于发电余热回收热量值，即有以下两项条件公式成立：

LE(t)+LC(t)/COPECLH(t)>LE(t)+LC(t)/COPECk′CHP,QP·(LE(t)+LC(t)/COPEC)k′CHP,QP=(1-η′CHP,E)·ηCHP,Hη′CHP,Eη′CHP,E=a+b·(LE(t)+LC(t)/COPECPCHP,MAX)+c·(LE(t)+LC(t)/COPECPCHP,MAX)2;

LE(t)LH(t)+LC(t)/COPABC<LE(t)k′′CHP,QP·LE(t)k′′CHP,QP=(1-η′′CHP,E)·ηCHP,Hη′′CHP,Eη′′CHP,E=a+b·(LE(t)PCHP,MAX)+c·(LE(t)PCHP,MAX)2

其中：k′_CHP,QP为发电机组发电量为(L_E(t)+L_C(t)/COP_EC)时发电余热回收系数；k″_CHP,QP为发电机组发电量为L_E(t)时发电余热回收系数；η′_CHP,E为发电机组发电量为(L_E(t)+L_C(t)/COP_EC)时发电效率；η″_CHP,E为发电机组发电量为L_E(t)时发电效率。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当所述两项条件公式成立时，采用下式计算冷热电系统中发电机组的小时发电量P_CHP(t)：

PCHP(t)=LC(t)+COPEC·LE(t)+COPABC·LH(t)COPEC+COPABC·kCHP,QPkCHP,QP=(1-ηCHP.E)·ηCHP,HηCHP.EηCHP.E=a+b·(PCHP(t)PCHP,MAX)+c·(PCHP(t)PCHP,MAX)2

其中，L_C(t)为t时段冷负荷需求，单位为kWh；L_H(t)为t时段热负荷需求，单位为kWh；L_E(t)为t时段电负荷需求，单位为kWh；COP_EC为电动制冷机的能效系数；COP_ABC为吸收式制冷机的能效系数；η_CHP,H：CCHP系统热回收效率，为常数；η_CHP,E：CCHP系统发电效率，其随着发电机组的生产电能P_CHP(t)变化；P_CHP(t)：CCHP系统t时段发电机组生产电能，单位为kWh；Q_CHP(t)：CCHP系统t时段发电余热回收热量；P_CHP,MAX：CCHP系统发电机组最大发电量，kWh；a,b,c发电机组的效率计算系数；k_CHP,QP为发电机组发电量为P_CHP(t)时发电余热回收系数；η_CHP,E为发电机组发电量为P_CHP时发电效率。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述两项条件公式成立时，采用下式计算设置电动制冷机生产制冷量Q_EC(t)、吸收式制冷机生产制冷量Q_ABC(t)、外购电网电量P_GRID(t)、辅助锅炉生产热量Q_BL(t)：

QEC(t)=COPEC(PCHP(t)-LE)QABC(t)=COPABC(QCHP(t)-LH)QBL(t)=0;PGRID(t)=0

其中：COP_EC为电动制冷机的能效系数；COP_ABC为吸收式制冷机的能效系数；k_CHP,QP由公式(2)定义；P_CHP(t)：CCHP系统t时段发电机组生产电能；Q_CHP(t)：CCHP系统t时段发电余热回收热量；Q_EC(t)：CCHP系统中t时段电动制冷机生产的制冷量，单位为kWh；Q_ABC(t)：CCHP系统中t时段吸收式制冷机生产的制冷量，单位为kWh；Q_BL(t)：CCHP系统中t时段辅助锅炉产热量，单位为kWh；P_GRID(t)：CCHP系统t时段从电网购买电能，单位为kWh。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，应用于CCHP系统的中央控制器，中央控制器的目的是设置发电机的发电量P_CHP(t)，电动制冷机生产制冷量Q_EC(t)，吸收式制冷机生产制冷量Q_ABC(t)，外购电网电量P_GRID(t)，辅助锅炉生产热量Q_BL(t)。

5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，若条件公式成立，则通过通信装置发出指令，使CCHP系统内的设备按照条件公式中设定的生产量进行生产。

说明书

技术领域

本发明属能源综合利用领域，尤其涉及冷热电联产系统的运行控制技术。

背景技术

分布式能源系统(Distributed Energy System)以靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府、企业界的广泛关注、青睐。分布式能源系统有多种形式，冷热电联供(Combined Cooling heating and power，简称CCHP)是其中一种十分重要的方式。

如图1所示，为现有的一种常见冷热电系统，包括发电机组、由发电机组供电的吸收式制冷机、回收发电机组发电余热的热回收装置、将热回收装置回收热量对建筑进行供热的热交换器；同时该冷热电系统中还包括连接外部电网的电制冷机组、辅助锅炉。其中制冷负荷通过吸收式制冷机或者电动制冷机供应。不足的电力需求通过从电网购电完成，不足的热能由辅助锅炉供应。

冷热电联产的传统运行策略是用吸收式制冷机消耗热能制冷满足冷负荷需求。热需求加上吸收式制冷机需要的热能构成等值热负荷。然后根据电负荷和等值热负荷的比值大于或者小于发电与发电余热回收量之比确定是采取“以热定产”或者“以电定产”策略。

发明内容

本发明的目的是通过合理调度冷热电联产系统各设备的协调出力在满足冷热电负荷的同时提高能源利用效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种冷热电联产系统同时满足负荷需求运行控制方法，其应用的CCHP系统至少包括发电机组、由发电机组供电的吸收式制冷机、回收发电机组发电余热的热回收装置；

在时段t,该CCHP系统的发电与发电余热回收的关系为：

其中：P_CHP(t)为CCHP系统的生产电能，单位为kWh；Q_CHP(t)为CCHP系统的生产热能，单位为kWh；F_CHP(t)为CCHP系统的天然气消耗量，单位为kWh；η_CHP,H为CCHP系统热回收效率；η_CHP,E为CCHP系统发电效率；P_CHP,MAX，P_CHP,MIN分别是CHP系统的最大，最小发电量，单位为kWh；a,b,c为CCHP发电效率的系数；f为发电机组PGU的出力比；

在时段t,该CCHP系统的冷热电负荷平衡为：

其中：L_C(t)为CCHP系统的冷负荷需求，单位为kWh；L_H(t)为热负荷需求，单位为kWh；L_E(t)为CCHP系统的电负荷需求，单位为kWh；P_GRID(t)为系统购买电网的电量,单位为kWh；Q_EC(t)为电动制冷机的生产制冷量,单位为kWh；COP_EC为电动制冷机的效能系数；Q_ABC(t)为吸收式制冷机的生产制冷量，单位为kWh；COP_ABC为吸收式制冷机的效能系数；Q_BL(t)为辅助锅炉的输出热能,单位为kWh；通过调整电动制冷机和吸收式制冷机满足冷负荷需求，使得电动制冷机消耗的电与电负荷之和刚好等于发电机组发电值，并且吸收式制冷机消耗的热与热负荷之和刚好等于发电余热回收热量值，即有以下两项条件公式成立：

其中：k′_CHP,QP为发电机组发电量为(L_E(t)+L_C(t)/COP_EC)时发电余热回收系数；k″_CHP,QP为发电机组发电量为L_E(t)时发电余热回收系数；η′_CHP,E为发电机组发电量为(L_E(t)+L_C(t)/COP_EC)时发电效率；η″_CHP,E为发电机组发电量为L_E(t)时发电效率。

有益效果：

本发明所提出的运行方法，通过调节电动制冷机和吸收式制冷机的制冷量，达到CCHP系统的发电机组发电及其余热回收可以同时满足冷热电负荷需求，能够实现冷热电负荷满足刚好与发电及其余热回收热能匹配的效果，而无需应用能源利用效率相对不高的外购电网电能和辅助锅炉的热能，从而获得了更好的能源利用效率。

附图说明

图1为现有技术中一种常见冷热电联产系统的示意图；

图2为本发明运行方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图2并通过实施案例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本发明冷热电联产系统同时满足负荷需求运行控制方法应用的CCHP系统至少包括发电机组、由发电机组供电的吸收式制冷机、回收发电机组发电余热的热回收装置。而具体的实施应用于CCHP系统的中央控制器中，该中央控制器的目的是设置发电机的发电量P_CHP(t)，电动制冷机生产制冷量Q_EC(t)，吸收式制冷机生产制冷量Q_ABC(t)，外购电网电量P_GRID(t)，辅助锅炉生产热量Q_BL(t)。实施本发明“同时满足负荷需求”运行策略如下。

预先获得设备的参数：1)发电机组的效率计算系数a,b,c。2)电动制冷机的能效系数COP_EC；3)吸收式制冷机的能效系数COP_ABC；4)：CCHP系统发电机组最大发电量P_CHP,MAX。

在时段t,该CCHP系统的发电与发电余热回收的关系为：

其中：P_CHP(t)为CCHP系统的生产电能，单位为kWh；Q_CHP(t)为CCHP系统的生产热能，单位为kWh；F_CHP(t)为CCHP系统的天然气消耗量，单位为kWh；η_CHP,H为CCHP系统热回收效率；η_CHP,E为CCHP系统发电效率；P_CHP,MAX，P_CHP,MIN分别是CHP系统的最大，最小发电量，单位为kWh；a,b,c为CCHP发电效率的系数；f为发电机组PGU的出力比；

获得时段t的冷热电负荷需求L_c(t)，L_H(t)，L_E(t)；

在时段t,该CCHP系统的冷热电负荷平衡为：

其中：L_C(t)为CCHP系统的冷负荷需求，单位为kWh；L_H(t)为热负荷需求，单位为kWh；L_E(t)为CCHP系统的电负荷需求，单位为kWh；P_GRID(t)为系统购买电网的电量,单位为kWh；Q_EC(t)为电动制冷机的生产制冷量,单位为kWh；COP_EC为电动制冷机的效能系数；Q_ABC(t)为吸收式制冷机的生产制冷量，单位为kWh；COP_ABC为吸收式制冷机的效能系数；Q_BL(t)为辅助锅炉的输出热能,单位为kWh；通过调整电动制冷机和吸收式制冷机满足冷负荷需求，使得电动制冷机消耗的电与电负荷之和刚好等于发电机组发电值，并且吸收式制冷机消耗的热与热负荷之和刚好等于发电余热回收热量值，即有以下两项条件公式成立：

其中：k′_CHP,QP为发电机组发电量为(L_E(t)+L_C(t)/COP_EC)时发电余热回收系数；k″_CHP,QP为发电机组发电量为L_E(t)时发电余热回收系数；η′_CHP,E为发电机组发电量为(L_E(t)+L_C(t)／COP_EC)时发电效率；η″_CHP,E为发电机组发电量为L_E(t)时发电效率。

当所述两项条件公式，即上述公式(3)、(4)成立时，采用下式计算冷热电系统中发电机组的小时发电量P_CHP(t)：

所述两项条件公式成立，即上述公式(3)、(4)成立时，采用下式计算设置电动制冷机生产制冷量Q_EC(t)、吸收式制冷机生产制冷量Q_ABC(t)、外购电网电量P_GRID(t)、辅助锅炉生产热量Q_BL(t)：

并通过通信装置设置CCPH系统内的设备按照条件公式中设定的生产量实施生产。

冷热电联产系统同时满足负荷需求运行控制方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。