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一种 能源互联网分布式供能及储能设备建模方法

阅读：694发布：2020-05-18

专利汇可以提供一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，包括从原动机派生风力机和燃气轮机、绘制出风力机曲线、绘制出燃气轮机和内燃机曲线、为电蒸汽锅炉新建类、增加空调机组、溴化锂吸收制冷机组、直燃式溴化锂吸收制冷机组、电制冷机组和热泵制冷机组、扩展基础类储能单元、派生电池储电单元、电容器储电单元、派生冰蓄冷单元、水蓄冷单元、相变蓄冷单元、水储热单元和砖储热单元；本发明方法构建的模型系统是在原有的内燃机、蒸汽轮机和水轮机基础上进行构建的，较大程度的降低了成本消耗，同时模型系统内的能源生产设备、能源转换设备和储能设备之间的合理性高，能促进综合能源利用，更好的指导业务系统间的能源集成和能源共享。，下面是一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在已有的内燃机、蒸汽轮机和水轮机基础上，从原动机派生风力机和燃气轮机，分别用于代表将风力、天燃气转换为机械能的设备；
步骤二：分别绘制出风力机的功率曲线、风力机叶尖速比曲线和风力机风能实际利用系数曲线；
步骤三：分别绘制出燃气轮机燃料消耗曲线和内燃机燃料消耗曲线；
步骤四：为电蒸汽锅炉新建类，用于代表用电能产生蒸汽的设备；
步骤五：增加空调机组、溴化锂吸收制冷机组、直燃式溴化锂吸收制冷机组、电制冷机组和热泵制冷机组，分别用于代表从热水、燃气、电能转换为冷水的设备；
步骤六：在分布式储能的模型内扩展基础类储能单元，并从基础类储能单元派生储电单元、蓄冷单元和储热单元；
步骤七：从储电单元派生电池储电单元，用于聚合一个或多个电池组，从电池组派生电容器储电单元，用于聚合一个或者多个超级电容器；
步骤八：从蓄冷单元派生冰蓄冷单元、水蓄冷单元和相变蓄冷单元，分别用于代表不同蓄冷介质的蓄冷设备；
步骤九：从储热单元派生水储热单元和砖储热单元。
2.根据权利要求1所述的一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，其特征在于：所述步骤二中风力机的功率曲线为在不同风速下的风力机输出功率曲线。
3.根据权利要求1所述的一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，其特征在于：所述步骤二中燃气轮机燃料消耗曲线用于表达燃气轮机的燃料消耗与输出机械功率和烟气热量的关系。
4.根据权利要求1所述的一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，其特征在于：所述步骤二中内燃机燃料消耗曲线用于表达内燃机的燃料消耗与输出机械功率、烟气热量、缸套水热量的关系。
5.根据权利要求1所述的一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，其特征在于：所述步骤五中通过余热锅炉与溴化锂吸收制冷机组的关系，可以表达出燃气轮机或者内燃气余热制冷的能量转换关系。
6.根据权利要求1所述的一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，其特征在于：所述步骤五中通过溴化锂吸收制冷机组可以描述输入热水热量与输出冷水冷量的转换关系，通过直燃式溴化锂吸收制冷机组可以描述燃气消耗与输出冷水冷量的转换关系，通过电制冷机组可以描述电能消耗与输出冷水冷量的转换关系，通过热泵机组可以描述冷热端温度、电能消耗与输出冷量的转换关系。
7.根据权利要求1所述的一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，其特征在于：所述步骤七中电池组与电池放电曲线和电池充电曲线关联，超级电容器与超级电容器放电曲线和超级电容器充电曲线关联。

说明书全文

一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法

技术领域

[0001] 本发明涉及能源互联网领域，尤其涉及一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法。

背景技术

[0002] 针对近年来工业化和城镇化进程加快导致的能源紧缺和节能减排压力严峻的问题,中国政府提出了将能源互联网作为推动能源革命重要战略支撑的行动计划,目的在于提高可再生能源比重,提升能源综合效率。分布式供能及储能设备系统在这一背景下成为能源工程领域研究的重点,其中系统的装机规模设计是分布式供能及储能设备系统面临的主要技术问题。系统的装机规模是否合理、决定了分布式供能及储能设备系统的运行效率和经济效益是否能达到预期效果。

[0003] 现有的一些应用于能源互联网分布式供能及储能设备的建模方法往往还存在成本较高的缺陷，能源生产设备、能源转换设备和储能设备之间的构建合理性存在不足，构建出的系统模型产生的经济性和节能减排效果不够显著，且不能很好的适用于实际发展需求，因此，发明提出一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

[0004] 针对上述问题，本发明提出一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，本发明方法构建的能源互联网分布式供能及储能设备模型系统是在原有的内燃机、蒸汽轮机和水轮机基础上进行构建的，较大程度的降低了成本消耗，具有很高的经济性，同时模型系统内的能源生产设备、能源转换设备和储能设备之间的构建合理性高，能够促进综合能源利用，构建的模型系统能够符合实际发展需求，能够更好的指导业务系统间的能源集成和能源共享。

[0005] 本发明提出一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，包括以下步骤：

[0006] 步骤一：在已有的内燃机、蒸汽轮机和水轮机基础上，从原动机派生风力机和燃气轮机，分别用于代表将风力、天燃气转换为机械能的设备；

[0007] 步骤二：分别绘制出风力机的功率曲线、风力机叶尖速比曲线和风力机风能实际利用系数曲线；

[0008] 步骤三：分别绘制出燃气轮机燃料消耗曲线和内燃机燃料消耗曲线；

[0009] 步骤四：为电蒸汽锅炉新建类，用于代表用电能产生蒸汽的设备；

[0010] 步骤五：增加空调机组、溴化锂吸收制冷机组、直燃式溴化锂吸收制冷机组、电制冷机组和热泵制冷机组，分别用于代表从热水、燃气、电能转换为冷水的设备；

[0011] 步骤六：在分布式储能的模型内扩展基础类储能单元，并从基础类储能单元派生储电单元、蓄冷单元和储热单元；

[0012] 步骤七：从储电单元派生电池储电单元，用于聚合一个或多个电池组，从电池组派生电容器储电单元，用于聚合一个或者多个超级电容器；

[0013] 步骤八：从蓄冷单元派生冰蓄冷单元、水蓄冷单元和相变蓄冷单元，分别用于代表不同蓄冷介质的蓄冷设备；

[0014] 步骤九：从储热单元派生水储热单元和砖储热单元。

[0015] 进一步改进在于：所述步骤二中风力机的功率曲线为在不同风速下的风力机输出功率曲线。

[0016] 进一步改进在于：所述步骤二中燃气轮机燃料消耗曲线用于表达燃气轮机的燃料消耗与输出机械功率和烟气热量的关系。

[0017] 进一步改进在于：所述步骤二中内燃机燃料消耗曲线用于表达内燃机的燃料消耗与输出机械功率、烟气热量、缸套水热量的关系。

[0018] 进一步改进在于：所述步骤五中通过余热锅炉与溴化锂吸收制冷机组的关系，可以表达出燃气轮机或者内燃气余热制冷的能量转换关系。

[0019] 进一步改进在于：所述步骤五中通过溴化锂吸收制冷机组可以描述输入热水热量与输出冷水冷量的转换关系，通过直燃式溴化锂吸收制冷机组可以描述燃气消耗与输出冷水冷量的转换关系，通过电制冷机组可以描述电能消耗与输出冷水冷量的转换关系，通过热泵机组可以描述冷热端温度、电能消耗与输出冷量的转换关系。

[0020] 进一步改进在于：所述步骤七中电池组与电池放电曲线和电池充电曲线关联，超级电容器与超级电容器放电曲线和超级电容器充电曲线关联。

[0021] 本发明的有益效果为：本发明方法构建的能源互联网分布式供能及储能设备模型系统是在原有的内燃机、蒸汽轮机和水轮机基础上进行构建的，较大程度的降低了成本消耗，具有很高的经济性，同时模型系统内的能源生产设备、能源转换设备和储能设备之间的构建合理性高，能够促进综合能源利用，构建的模型系统能够符合实际发展需求，能够更好的指导业务系统间的能源集成和能源共享。

具体实施方式

[0022] 为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

[0023] 一种能源互联网分布式供能及储能设备建模方法，包括以下步骤：

[0024] 步骤一：在已有的内燃机、蒸汽轮机和水轮机基础上，从原动机派生风力机和燃气轮机，分别用于代表将风力、天燃气转换为机械能的设备；

[0025] 步骤二：分别绘制出风力机的功率曲线、风力机叶尖速比曲线和风力机风能实际利用系数曲线，风力机的功率曲线为在不同风速下的风力机输出功率曲线，燃气轮机燃料消耗曲线用于表达燃气轮机的燃料消耗与输出机械功率和烟气热量的关系，内燃机燃料消耗曲线用于表达内燃机的燃料消耗与输出机械功率、烟气热量、缸套水热量的关系；

[0026] 步骤三：分别绘制出燃气轮机燃料消耗曲线和内燃机燃料消耗曲线；

[0027] 步骤四：为电蒸汽锅炉新建类，用于代表用电能产生蒸汽的设备；

[0028] 步骤五：增加空调机组、溴化锂吸收制冷机组、直燃式溴化锂吸收制冷机组、电制冷机组和热泵制冷机组，分别用于代表从热水、燃气、电能转换为冷水的设备，通过溴化锂吸收制冷机组可以描述输入热水热量与输出冷水冷量的转换关系，通过直燃式溴化锂吸收制冷机组可以描述燃气消耗与输出冷水冷量的转换关系，通过电制冷机组可以描述电能消耗与输出冷水冷量的转换关系，通过热泵机组可以描述冷热端温度、电能消耗与输出冷量的转换关系，通过余热锅炉与溴化锂吸收制冷机组的关系，可以表达出燃气轮机或者内燃气余热制冷的能量转换关系；

[0029] 步骤六：在分布式储能的模型内扩展基础类储能单元，并从基础类储能单元派生储电单元、蓄冷单元和储热单元；

[0030] 步骤七：从储电单元派生电池储电单元，用于聚合一个或多个电池组，从电池组派生电容器储电单元，用于聚合一个或者多个超级电容器，电池组与电池放电曲线和电池充电曲线关联，超级电容器与超级电容器放电曲线和超级电容器充电曲线关联；

[0031] 步骤八：从蓄冷单元派生冰蓄冷单元、水蓄冷单元和相变蓄冷单元，分别用于代表不同蓄冷介质的蓄冷设备；

[0032] 步骤九：从储热单元派生水储热单元和砖储热单元。

[0033] 本发明方法构建的能源互联网分布式供能及储能设备模型系统是在原有的内燃机、蒸汽轮机和水轮机基础上进行构建的，较大程度的降低了成本消耗，具有很高的经济性，同时模型系统内的能源生产设备、能源转换设备和储能设备之间的构建合理性高，能够促进综合能源利用，构建的模型系统能够符合实际发展需求，能够更好的指导业务系统间的能源集成和能源共享。

[0034] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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