[发明专利]热电联产型混合可再生能源系统优化设计方法及装置

说明书

一种热电联产型混合可再生能源系统优化设计方法及装置，所述方法包括：构建以产电成本最小化、处理二氧化碳排放量费用最小化与系统可靠性最大化为优化目标的热电联产型混合可再生能源系统模型；求解所述热电联产型混合可再生能源系统模型的最优解，作为所述热电联产型混合可再生能源系统的实施方案。上述的方案，可以提高热电联产型混合可再生能源系统的能源利用率，并减少对环境造成的危害。

技术领域

本发明属于可再生能源技术领域，特别是涉及一种热电联产型混合可再生能源系统优化设计方法及装置。

背景技术

近几年来，随着人类对能源的需求增加，储量有限的化石能源的消耗逐渐增多，随之而来的环境的恶化引起了人们的高度重视，这使得环境友好型、资源丰富的可再生能源得到了发展，因此多种可再生能源和化石能源一体化的混合可再生能源系统(HybridRenewable Energy System，HRES)变得越来越受欢迎。具体而言可以包括光伏发电、风力发电、柴油发电机发电、储能蓄电池的能源系统。

以微型燃气轮机(Micro Turbine，MT)为核心设备的热电联产(Combined Heatand Power，CHP)系统，实现了能源的梯级利用，有效地解决了能源系统电能和热能的供应问题，是一种经济节能、环境友好的用能方式，具有良好的社会和经济效益，得到了国内外的广泛研究。

热电联产型混合可再生能源系统将结合热电联产系统和混合可再生能源系统两者的优点。但是，如何实现热电联产型混合可再生能源系统有效供给能源成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何提高热电联产型混合可再生能源系统的能源利用率，并减少对环境造成的危害。

为了达到上述目的，本发明提供一种热电联产型混合可再生能源系统优化设计方法，所述方法包括：

构建以产电成本最小化、处理二氧化碳排放量费用最小化与系统可靠性最大化为优化目标的热电联产型混合可再生能源系统模型；

求解所述热电联产型混合可再生能源系统模型的最优解，作为所述热电联产型混合可再生能源系统的实施方案。

可选地，所述热电联产型混合可再生能源系统包括光伏发电板、风力发电机、热电联产系统、柴油发电机和储能蓄电池；

所述热电联产型混合可再生能源系统首先采用所述光伏发电板和风力发电机向用户供电，并将多余的电量储存在所述储能蓄电池中；当所述光伏发电板和风力发电机产生的电量无法满足用户的需求时，由所述储能蓄电池将为用户提供电能；若所提供的电能仍不能满足用户的需求时，所述热电联产型混合可再生能源系统将采用热电联产系统和柴油发电机将在动态优化运行权重的机制下为用户提供电能，并将多余的电量将储存在储能蓄电池中；所述动态优化运行权重的机制是指利用优化算法找出在多目标优化效果达到最佳的情况下，柴油发电机和热电联产系统各自的运行权重μ和1-μ。

可选地，所述构建以产电成本、处理二氧化碳排放量的费用最小化与系统可靠性的最大化为优化目标的热电联产型混合可再生能源系统模型为：

对应的约束条件为：