專利名稱：一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微網(wǎng)并網(wǎng)運行、孤島運行技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
目前我國很多地區(qū)用電高峰時嚴(yán)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(wǎng)的經(jīng)濟運行。從經(jīng)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?xì)獍l(fā)電機組運行，產(chǎn)生的電力滿足用戶的電負(fù)荷，系統(tǒng)排出的廢熱通過余熱利用設(shè)備向用戶供熱、供冷；而蓄冰空調(diào)是利用夜間電網(wǎng)低負(fù)荷期的廉價電力進行制冰，在白天電網(wǎng)供電緊張的情況下，停止制冷機組運行，空調(diào)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(fù)荷需求不充足，在一些冷負(fù)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(diào)是不能完全滿足冷負(fù)荷的需求，造成用戶需求的缺失。而且現(xiàn)階段的技術(shù)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(fù)荷、并最大化提高能源利用效率的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以減少電網(wǎng)再建設(shè)，又能滿足高需求冷負(fù)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(diào)度方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括三聯(lián)供系統(tǒng)、冷負(fù)荷、熱負(fù)荷和電負(fù)荷，其特征在于，還包括蓄冰空調(diào)、電空調(diào)和需求選擇系統(tǒng)。所述三聯(lián)供系統(tǒng)進一步包括燃?xì)廨啓C、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(fù)荷，所述制冷機連接所述冷負(fù)荷，所述發(fā)電機連接所述蓄冰空調(diào)和電空調(diào)，所述蓄冰空調(diào)和電空調(diào)進一步連接所述冷負(fù)荷，所述發(fā)電機和所述電負(fù)荷與電網(wǎng)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(fù)荷和所述熱負(fù)荷相連接。所述蓄冰空調(diào)為雙工況蓄冰空調(diào)，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(diào)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(wǎng)運行時采用以冷定電模式，進入步驟7 ;步驟2、判斷電網(wǎng)的情況如果電網(wǎng)處于電價的高峰期則進入步驟3 ;如果電網(wǎng)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?xì)廨啓C帶動發(fā)電機產(chǎn)生的電能完全匹配電網(wǎng)在高峰期時用戶對電負(fù)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(fù)荷的需求；如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷不能完全滿足冷負(fù)荷的需求，即POTP—_ling〈p_ling，則通過蓄冰空調(diào)制冷滿足冷負(fù)荷需求； 如果蓄冰空調(diào)的冰桶中的冰已耗盡不能再制冷，仍有冷負(fù)荷需求，此時開啟電空調(diào)補償余下的冷負(fù)荷；如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷能完全滿足冷負(fù)荷的需求，即Praip _ling ^ Pcooling,則不開啟其他設(shè)備；步驟4、電網(wǎng)處于電價低谷期，則判斷是否有冷負(fù)荷需求如果有冷負(fù)荷需求則進入步驟5 ;如果沒有冷負(fù)荷需求則進入步驟6 ；步驟5、Pcooling彡O,由于電空調(diào)的C0P=5，蓄冰空調(diào)的C0P=4，則先利用電空調(diào)制冷;如果電空調(diào)制冷不能完全滿足冷負(fù)荷需求，即P_ling〈PMf，則蓄冰空調(diào)利用低電價蓄冰的同時補償冷負(fù)荷的需求；如果P_ling〈PMf，則蓄冰空調(diào)利用低電價蓄冰；步驟6、P_ling〈0，則蓄冰空調(diào)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?xì)廨啓C排放的高溫?zé)煔?，其產(chǎn)生的熱能通過制冷機制冷將完全匹配用戶對于冷負(fù)荷的需求，即Prap—_ling =P_ling，此時燃?xì)廨啓C帶動發(fā)電機產(chǎn)生的電能通常不能完全匹配用戶的電負(fù)荷需求；如果三聯(lián)供發(fā)出的電能多余電負(fù)荷的需求，即Praip ele ^ Pele，此時判斷電網(wǎng)的情況如果電網(wǎng)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(wǎng)；如果電網(wǎng)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(diào)蓄冰至100% ；如果還有多余的電能，則賣給大電網(wǎng)，蓄冰空調(diào)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(fù)荷的需求，即Potip &〈P+，則需從大電網(wǎng)購電補足電負(fù)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(diào)度方法，結(jié)構(gòu)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(diào)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(jīng)濟；并實現(xiàn)大電網(wǎng)的削峰填谷作用，提高能源的利用率，減少大電網(wǎng)的再建設(shè)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)調(diào)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(jié)構(gòu)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(fù)荷、熱負(fù)荷和電負(fù)荷，還包括蓄冰空調(diào)、電空調(diào)和需求選擇系統(tǒng)。二聯(lián)供系統(tǒng)向電負(fù)荷、電空調(diào)和畜冰空調(diào)提供電力，向冷負(fù)荷和熱負(fù)荷提供制冷和熱能，電空調(diào)和畜冰空調(diào)也可以向冷負(fù)荷提供制冷，系統(tǒng)中電力供應(yīng)、制冷和熱能供應(yīng)的調(diào)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(jié)構(gòu)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?xì)廨啓C、發(fā)電機、余熱回收裝置和制冷機。燃?xì)廨啓C帶動發(fā)電機產(chǎn)生的電能以提供系統(tǒng)中對電負(fù)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(fù)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(jié)構(gòu)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(fù)荷、熱負(fù)荷和電負(fù)荷，蓄冰空調(diào)、電空調(diào)和需求選擇系統(tǒng)。三聯(lián)供系統(tǒng)包括燃?xì)廨啓C、發(fā)電機、余熱回收裝置和制冷機。余熱回收裝置連接熱負(fù)荷，制冷機連接冷負(fù)荷，發(fā)電機連接蓄冰空調(diào)和電空調(diào)，蓄冰空調(diào)和電空調(diào)進一步連接冷負(fù)荷，發(fā)電機和電負(fù)荷與電網(wǎng)相連接，需求選擇系統(tǒng)分別與三聯(lián)供系統(tǒng)、冷負(fù)荷和熱負(fù)荷相連接。蓄冰空調(diào)為雙工況蓄冰空調(diào)，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(diào)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(diào)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(wǎng)運行時采用以冷定電模式，進入步驟7 ;步驟2、判斷電網(wǎng)的情況如果電網(wǎng)處于電價的高峰期則進入步驟3 ;如果電網(wǎng)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?xì)廨啓C帶動發(fā)電機產(chǎn)生的電能完全匹配電網(wǎng)在高峰期時用戶對電負(fù)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(fù)荷的需求；如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷不能完全滿足冷負(fù)荷的需求，即POTP—_ling〈p_ling，則通過蓄冰空調(diào)制冷滿足冷負(fù)荷需求；如果蓄冰空調(diào)的冰桶中的冰已耗盡不能再制冷，仍有冷負(fù)荷需求，此時開啟電空調(diào)補償余下的冷負(fù)荷；如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷能完全滿足冷負(fù)荷的需求，即Praip _ling ^ Pcooling,則不開啟其他設(shè)備；步驟4、電網(wǎng)處于電價低谷期，則判斷是否有冷負(fù)荷需求如果有冷負(fù)荷需求則進入步驟5 ;如果沒有冷負(fù)荷需求則進入步驟6 ；步驟5、Pcooling彡O,由于電空調(diào)的C0P=5，蓄冰空調(diào)的C0P=4，則先利用電空調(diào)制冷;如果電空調(diào)制冷不能完全滿足冷負(fù)荷需求，即P_ling〈PMf，則蓄冰空調(diào)利用低電價蓄冰的同時補償冷負(fù)荷的需求；如果P_ling〈PMf，則蓄冰空調(diào)利用低電價蓄冰；步驟6、P_ling〈0，則蓄冰空調(diào)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?xì)廨啓C排放的高溫?zé)煔?，其產(chǎn)生的熱能通過制冷機制冷將完全匹配用戶對于冷負(fù)荷的需求，即PraP—_ling =P_ling，此時燃?xì)廨啓C帶動發(fā)電機產(chǎn)生的電能通常不能完全匹配用戶的電負(fù)荷需求；如果三聯(lián)供發(fā)出的電能多余電負(fù)荷的需求，即Praip ele ^ Pele，此時判斷電網(wǎng)的情況如果電網(wǎng)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(wǎng)；如果電網(wǎng)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(diào)蓄冰至100% ；如果還有多余的電能，則賣給大電網(wǎng)，蓄冰空調(diào)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(fù)荷的需求，即Potip ele〈Pele，則需從大電網(wǎng)購電補足電負(fù)荷需求。本發(fā)明實施例提供的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(diào)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(jīng)濟；并實現(xiàn)大電網(wǎng)的削峰填谷作用，提高能源的利用率，減少大電網(wǎng)的再建設(shè)。以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)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(fù)荷、熱負(fù)荷和電負(fù)荷，其特征在于，還包括蓄冰空調(diào)、電空調(diào)和需求選擇系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)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?xì)廨啓C、發(fā)電機、余熱回收裝置和制冷機。
3.根據(jù)權(quán)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(fù)荷，所述制冷機連接所述冷負(fù)荷，所述發(fā)電機連接所述蓄冰空調(diào)和電空調(diào)，所述蓄冰空調(diào)和電空調(diào)進一步連接所述冷負(fù)荷，所述發(fā)電機和所述電負(fù)荷與電網(wǎng)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(fù)荷和所述熱負(fù)荷相連接。
4.根據(jù)權(quán)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(diào)為雙工況蓄冰空調(diào)，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(diào)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(wǎng)運行時采用以冷定電模式，進入步驟7 ； 步驟2、判斷電網(wǎng)的情況如果電網(wǎng)處于電價的高峰期則進入步驟3 ;如果電網(wǎng)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?xì)廨啓C帶動發(fā)電機產(chǎn)生的電能完全匹配電網(wǎng)在高峰期時用戶對電負(fù)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(fù)荷的需求； 如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷不能完全滿足冷負(fù)荷的需求，即PoHP—_ling〈P_ling，則通過蓄冰空調(diào)制冷滿足冷負(fù)荷需求； 如果蓄冰空調(diào)的冰桶中的冰已耗盡不能再制冷，仍有冷負(fù)荷需求，此時開啟電空調(diào)補償余下的冷負(fù)荷； 如果三聯(lián)供系統(tǒng)制冷能完全滿足冷負(fù)荷的需求，即Pco^twling ^ P_ling，則不開啟其他設(shè)備；步驟4、電網(wǎng)處于電價低谷期，則判斷是否有冷負(fù)荷需求如果有冷負(fù)荷需求則進入步驟5 ;如果沒有冷負(fù)荷需求則進入步驟6 ； 步驟5、Pcooling ^ O,由于電空調(diào)的C0P=5，蓄冰空調(diào)的C0P=4，則先利用電空調(diào)制冷； 如果電空調(diào)制冷不能完全滿足冷負(fù)荷需求，即P_ling〈PMf，則蓄冰空調(diào)利用低電價蓄冰的同時補償冷負(fù)荷的需求； 如果P_ling〈PMf，則蓄冰空調(diào)利用低電價蓄冰； 步驟6、Pcooling<0,則蓄冰空調(diào)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?xì)廨啓C排放的高溫?zé)煔?，其產(chǎn)生的熱能通過制冷機制冷將完全匹配用戶對于冷負(fù)荷的需求，即PraP—_ling = P_ling，此時燃?xì)廨啓C帶動發(fā)電機產(chǎn)生的電能通常不能完全匹配用戶的電負(fù)荷需求； 如果三聯(lián)供發(fā)出的電能多余電負(fù)荷的需求，即PraP—A ^ P-，此時判斷電網(wǎng)的情況 如果電網(wǎng)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(wǎng)； 如果電網(wǎng)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(diào)蓄冰至100% ； 如果還有多余的電能，則賣給大電網(wǎng)，蓄冰空調(diào)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(fù)荷的需求，即PraP—+〈P…，則需從大電網(wǎng)購電補足電負(fù)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(fù)荷、熱負(fù)荷和電負(fù)荷，還包括蓄冰空調(diào)、電空調(diào)和需求選擇系統(tǒng)，三聯(lián)供系統(tǒng)向電負(fù)荷、電空調(diào)和蓄冰空調(diào)提供電力，向冷負(fù)荷和熱負(fù)荷提供制冷和熱能，電空調(diào)和蓄冰空調(diào)也可以向冷負(fù)荷提供制冷，系統(tǒng)中電力供應(yīng)、制冷和熱能供應(yīng)的調(diào)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(jié)構(gòu)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(diào)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(jīng)濟；并實現(xiàn)大電網(wǎng)的削峰填谷作用，提高能源的利用率，減少大電網(wǎng)的再建設(shè)。
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(quán)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