专利汇可以提供包括水源热泵和纯凝汽式火电机组的热电联合调度系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种包括 水 源 热 泵 和纯凝汽式火 电机 组的热电联合调度系统及方法,包括 水源热泵 、燃 煤 纯凝汽式火电机组、 空调 器热泵、 电能 表、 散热 器、耗热计量表及采集所述 电能表 检测的耗电数据及耗热计量表检测的采暖耗热数据的第二远程集中 控制器 、通过第一~三远程集中控制器控制所述水源热泵、燃煤纯凝汽式火电机组、空调器热泵及 散热器 运行的调度控制装置。本发明通过采集用户至热源的管道距离,大大减小系统实际需要的负荷值与 电 力 负荷 预测值之间的误差,以有利于系统运行和规划,减小调度困难。,下面是包括水源热泵和纯凝汽式火电机组的热电联合调度系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种包括水源热泵和纯凝汽式火电机组的热电联合调度系统,其特征在于:包括:
用于产出采暖热水的水源热泵(A);
用于产出电力的燃煤纯凝汽式火电机组(B),为水源热泵(A)供电;
与所述燃煤纯凝汽式火电机组(B)并联的空调器热泵(108),所述空调器热泵(108)由所述燃煤纯凝汽式火电机组(B)产生的电能驱动而产生采暖热能;
控制空调器热泵(108)的空调器热泵遥控开关(117);
采集用户非采暖用电的电表;
与所述水源热泵(A)相连接的热水式采暖散热器(110),所述水源热泵(A)生产的热水流入所述热水式采暖散热器(110)中产生采暖热能;
热水式采暖散热器热水消耗计量表(111),用于检测所述热水式采暖散热器(110)热水消耗的数据;
控制热水式采暖散热器(110)的热水式采暖散热器流水阀门遥控开关(116);
第一远程集中控制器(1121),采集水源热泵(A)的供暖出力热水流量,并将该供暖出力热水流量传送给综合调度控制装置(115);
第二远程集中控制器(1122),其内存储有热水式采暖散热器(110)与水源热泵(A)之间的距离信息,采集所述用户非采暖用电的电表所检测的非采暖耗电数据,采集热水式采暖散热器热水消耗计量表(111)检测的热水消耗数据,然后上述非采暖耗电数据及热水消耗数据以及热水式采暖散热器(110)与水源热泵(A)之间距离数据传送给综合调度控制装置(115);
第三远程集中控制器(1123),采集燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量;并将采集的燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量传送给综合调度控制装置(115);
综合调度控制装置(115),根据热水式采暖散热器(110)与水源热泵(A)之间距离计算并生成最终调度控制水源热泵(A)热出力、燃煤纯凝汽式火电机组(B)提供给空调器热泵的发电出力以及用户不同时刻的空调器热泵的耗电量和供热量的控制信号;
所述第一远程集中控制器(1121)接收到综合调度控制装置(115)所发出的调度控制信号后,以该调度控制信号控制水源热泵(A)的执行装置动作;
所述第二远程集中控制器(1122)接收到综合调度控制装置(115)所发出的调度控制信号后,以该调度控制信号分别驱动空调器热泵遥控开关(117)、热水式采暖散热器流水阀门遥控开关(116)执行开关机动作;
第三远程集中控制器(1123)接收综合调度控制装置(115)所发出的调度控制信号,并用该调度控制信号控制燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的控制执行装置动作。
2.根据权利要求1所述的一种包括水源热泵和纯凝汽式火电机组的热电联合调度系统,其特征在于,
所述热水式采暖散热器流水阀门遥控开关(116),通过第二远程集中控制器(112)以遥控方式与所述综合调度控制装置(115)耦合;
所述空调器热泵遥控开关(117),通过第二远程集中控制器以遥控方式与所述综合调度控制装置(115)耦合;
水源热泵控制执行装置,通过第一远程集中控制器以遥控方式与所述综合调度控制装置(115)耦合。
3.根据权利要求1所述的一种包括水源热泵和纯凝汽式火电机组的热电联合调度系统,其特征在于,所述综合调度控制装置(115)包括:
接收第一远程集中控制器发送的水源热泵(A)的供暖出力热水流量的第一数据接收单元(200);
接收第二远程集中控制器发送的用户非采暖电表检测的耗电数据、采暖热水消耗数据及用户管道距离信息的第二数据接收单元(201);
接收第三远程集中控制器发送的燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量的第三数据接收单元;
将第一、第二和第三数据接收单元接收的数据进行解码的数据解码器(202);
对所述数据解码器解码后的数据进行存储的数据存储器(203);
对数据存储器内所存储的数据进行计算并生成调度控制信号的调度控制信号计算单元(204);
将所述调度控制信号进行编码的信号转换编码器(205);及
将编码后的调度控制信号分别传递给第一远程集中控制器、第二远程集中控制器和第三远程集中控制器的发送单元(206)。
4.根据权利要求1所述的一种包括水源热泵和纯凝汽式火电机组的热电联合调度系统,其特征在于,所述综合调度控制装置(115)通过电力光纤(120)与云计算服务系统(917)连接,并驱动云计算服务系统(917)计算,以获得调度控制信号;所述综合调度控制装置(115)通过电力光纤(120)接收云计算服务系统(917)计算获得的调度控制信号,然后经由电力电缆或无线传输方式发布该调度控制信号给第一远程集中控制器、第二远程集中控制器和第三远程集中控制器。
5.根据权利要求1所述的一种包括水源热泵和纯凝汽式火电机组的热电联合调度系统,其特征在于,所述第二远程集中控制器包括依次连接的用户非采暖电表脉冲计数器、采暖热水流量脉冲计数器、脉冲信号编码转换器、计量信号放大发射器,及相互连接的控制信号接收解码器和控制信号遥控发射器;
用户非采暖电表脉冲计数器与用户非采暖电表连接,用户非采暖电表脉冲计数器将检测得到的耗电数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置(115);
采暖热水流量脉冲计数器连接热水式采暖散热器热水消耗计量表(111),用于检测热水式采暖散热器热水消耗计量表(111)的采暖流量数据,采暖热水流量脉冲计数器将检测得到的采暖流量数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置(115);
控制信号接收解码器,接收综合调度控制装置(115)发出的调度控制信号并进行解码,然后通过控制信号遥控发射器将控制信号发送给空调器热泵遥控开关(117)、热水式采暖散热器流水阀门遥控开关(116)执行开关机动作。
6.根据权利要求1所述的一种包括水源热泵和纯凝汽式火电机组的热电联合调度系统,其特征在于,所述第二远程集中控制器(1122)还用于采集用户输入的热惯性时间数据,并将该数据传送给综合调度控制装置(115)。
7.根据权利要求1所述的一种包括水源热泵和纯凝汽式火电机组的热电联合调度系统的调度方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)测量以下数据:每间隔ΔT周期测量一次,其中,ΔT为采样周期,采样次数为T,T为自然数:
1.1)测量供给侧:第一远程集中控制器(1121)采集水源热泵(A)的热出力HCHP(t),第三远程集中控制器采集燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量PCON(t);
1.2)用户侧:第二远程集中控制器(1122)采集以下数据:
(a)N个用户的热水式采暖散热器距水源热泵(A)的管道距离Si;
(b)N个用户的非采暖耗电量Pi(t);
(c)N个用户的热水式采暖散热器的耗热量Hi(t);
EHP
(d)N个用户的空调器热泵装机容量Pi ;
(e)N个用户输入的热惯性时间Ti;
2)计算:
2.1)计算所有用户总的非采暖耗电量
2.2)根据2.1)中计算出的用户总的非采暖耗电量Psum(t)利用统计分析方法计算预测出一段时间的电力负荷Pload(t);根据1.1)采集的水源热泵(A)的热出力HCHP(t),预测未来一段时间的水源热泵(A)的热出力HCHP(t);根据1.1)采集的燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量PCON(t),预测未来一段时间的燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量PCON(t);
2.3)根据热水式采暖散热器(110)与水源热泵(A)之间距离Si将所有用户分为L组,L为自然数,然后分别求出各组中所有用户的总采暖负荷Hload(l)=∑Hi(t,l)和空调器热泵EHP
容量 Hi(t,l)为第l组热水式采暖散热器在t时刻的采暖负荷,Pi (l)
为第l组热水式采暖散热器的空调器热泵容量,其中用户分组方法为:首先计算出热水式采暖散热器(110)与水源热泵(A)之间的等效距离 v为热水在管道中的流速,然后对 取整得到si,接着,将具有相同si的用户分为同一组,其中,si=l,l为L分组中的第l组;
2.4)根据测量和预测出的各参数迭代计算调节后水源热泵的热出力hCHP(t)、燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量pCON(t)、用户不同时刻空调器热泵耗电量pEHP(t,l)和供热量hEHP(t,l)。
8.根据权利要求7所述的一种包括水源热泵和纯凝汽式火电机组的热电联合调度系统的调度方法,其特征在于:调节后水源热泵的热出力hCHP(t)、燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量pCON(t)、用户不同时刻空调器热泵耗电量pEHP(t,l)和供热量hEHP(t,l)的计算方法为:联合以下公式(1)~(9)即可得知在Δp最小的情况下,调节后水源热泵的热出力hCHP(t)、燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量pCON(t)以及用户不同时刻空调器热泵耗电量pEHP(t,l)和供热量hEHP(t,l):
(A)确立目标函数
其中,Δp为调节后等效用电负荷与目标负荷的标准误差,单位MW;
pload(t)为调节后等效用电负荷,单位MW;
Pneed(t)为目标负荷,单位MW;
电力负荷跟踪后的等效用电负荷定义如下:
pload(t)=Pload(t)-(pCON(t)-PCON(t))+pEHPs(t) ( 2)
其中,pload(t)为调节后等效用电负荷,单位MW;
Pload(t)为步骤2.2)中预测的电力负荷,单位MW;
pCON(t)为调节后燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量,单位MW;
PCON为步骤2.2)中预测的燃煤纯凝汽式火电机组(B)对空调器热泵的发电出力电量,单位MW;
pEHPs(t)为t时所有用户空调器热泵的耗电量,单位MW;
(B)确立约束方程
热负荷平衡方程:
Δh(t)=|HCHP(t)-hCHP(t)| ( 3)
其中,Δh(t)表示第t时段水源热泵热水供暖不足的功率,单位MW;
HCHP(t)为预测的水源热泵供暖热出力,单位MW;
hCHP(t)为调节后水源热泵供暖热出力,单位MW;
hEHP(t+l,l)为t+l时刻第l组用户空调器热泵的供热量之和,单位MW;
水源热泵约束:
发热出力限制:
0≤hWSHP(t)≤HWSHP ( 5)
水源热泵热电比约束:
hWSHP(t)=COPWSHP·pWSHP(t); ( 6)
上述公式(5)~(6)中,HWSHP为水源热泵额定热容量,单位MW;COPWSHP为水源热泵性能系数;hWSHP(t)为水源热泵t时段的热出力,单位MW;pWSHP(t)为水源热泵t时段的耗电功率,单位MW;
用户侧空调器热泵约束:
热电比约束:hEHP(t,l)=COPEHP·pEHP(t,l) ( 7)
空调器热泵出力上限:0≤pEHP(t,l)≤min(PEHP(l),Hload(l)/COPEHP) ( 8)其中,hEHP(t,l)为t时刻第l组用户空调器热泵的供热量之和,单位MW;
COPEHP为空调器热泵性能系数;
pEHP(t,l)为t时刻第l组用户空调器热泵的耗电量之和,单位MW;
所有用户组的空调器热泵耗电量:
方法
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