[发明专利]一种以交直流混合微电网为核心的微能网能效评价方法

说明书

本发明涉及一种以交直流混合微电网为核心的微能网能效评价方法，通过结构灵活性指标、能源转换率指标、系统响应性指标和系统支撑性指标对微能网进行系统能效评价。本发明设计了一种以交直流混合微电网为核心的微能网能效评价指标体系，该体系涵盖了多个指标体系，使用范围较广。本发明充分考虑了多种功率紧急响应模式，实现了对紧急状态下的有功功率、无功功率紧急响应能力评价，提高了系统对大电网的支撑能力。

技术领域

本发明属于分布式电源、储能和综合能源领域，特别涉及一种以交直流混合微电网为核心的微能网能效评价方法。

背景技术

随着我国经济社会的发展，工业园区、广大农村地区、城市等均对高效、清洁、经济的供电、供暖、制冷、供气等能源服务需求日益剧增。一方面，爆发式增长的分布式电源需要就地高效消纳，解决其并网难题；另一方面，用户急需在提高供电可靠性的同时，提供多样式的能源服务，特别是冬季供暖服务，对广大农村地区而言至关重要。我国推进的“煤改气”工程，在带来高额的消费同时，也增加了能源保障难度；“煤改电”工程解决了能源保障和环境污染问题，但是其消费仍然较常规燃煤取暖消费高。同时其电网改造、用户设备购置、维护等费用也较高。我国农村地区在一定程度上面临着冬季高质量供暖需求与清洁但高消费现实矛盾。

综合能源是解决上述问题的最佳方式，综合能源是以电为核心，提供多种能源服务的供能系统。微能网是综合能源的一种实现方式，是综合利用综合能源技术和交直流混合微电网技术，在用户侧开展能源互联网建设的最佳方式，可为综合能源系统提供较高的供电可靠性和灵活的工作模式。交直流混合微电网可以工作在并网和离网模式下，当大电网故障时，可以迅速的由并网运行模式转换为离网运行模式，因此赋予了系统较高的供电可靠性。同时，系统中同时存在交流、直流等多种供电模式，可以方便的实现分布式电源的即插即用，在提高系统对高渗透率分布式电源消纳能力的同时，也可以减少系统转化层级，进而提高系统的经济性和运行稳定性、可靠性。

相对于交直流混合微电网，综合能源扩展了常规的能源供应内涵，其有两层含义：一是提供综合能源服务，涵盖多种能源，在提供电力服务的同时，可以提供燃气和供暖、制冷等服务；二是综合服务，能够为用户提供模式多样的经济化合同能源管理等服务。

但是微能网在提供模式多样能源服务的同时，也面临着能源转化层级多、转化形式繁杂、多能流耦合复杂等问题，急需一种以交直流混合微电网为核心的微能网能效评价指标体系，对微能网、综合能源的能效进行系统性评价，实现电、气、冷、热多能互补，源、网、荷、储互动优化，提高系统整体的经济性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以交直流混合微电网为核心的微能网能效评价方法，可以实现对以多种能源综合供应、冷、热、电多能互补、交直流混合微电网并离网切换等为特征的微能网能效综合评价，从而为系统能效提升提供技术基础。

本发明的技术方案：

本发明的以交直流混合微电网为核心的综合能源试验系统结构简图如图1所示。

如图1所示，系统由供电网络、供热网络等组成，系统能量来源主要为大电网及分布式电源、储能、太阳能制热、地热等多种分布式能源形式。系统输出主要为交流负荷、直流负荷、热负荷、冷负荷等，并可将供电网络、供热网络、制冷网络、负荷等组成试验系统，系统以供电网络为核心，可以实现与大电网的并网、离网运行。

微能网系统中，主要分为供电网络、供热网络、制冷网络、集热网络等主要的能源供应网络。其中，供电网络是交直流混合多级微电网，供热网络主要为地源热泵、空气源热泵、中央空调、电锅炉等制热装置，制冷网络主要为溴化锂机组、中央空调等设备。

所述装置，当产生热能、冷能时，可以通过集热装置进行蓄能，并进行能量的分配。

微能网系统具有如下特点：