[发明专利]供热/冷系统虚拟储能能力计算方法、装置与电子设备

说明书

本发明提供一种供热/冷系统虚拟储能能力计算方法、装置与电子设备，方法包括：根据供热/冷系统的结构，建立系统的热量流模型；根据供热/冷系统的实时量测信息，确定实时运行状态信息；求解供热/冷系统的热量流模型；根据热量流模型的求解结果，确定供热/冷系统虚拟储能量为0及虚拟能量储满的运行状态，计算瞬时储能功率极限以及瞬时放能功率极限；在任意预设的调节时长下，基于供热/冷系统的实时运行状态信息，根据管网中传热流体温度以及用户侧室内温度的上限约束条件和下限约束条件，求解供热/冷系统的热量流模型并优化；根据优化结果获取该调节时长下供热/冷系统的平均储能功率极限、平均放能功率极限以及储能容量、放能容量。

技术领域

本发明涉及能源利用技术领域，尤其涉及一种供热/冷系统虚拟储能能力计算方法、装置与电子设备。

背景技术

充分利用可再生能源是实现能源可持续发展的有效途径。然而，风、光等可再生能源具有间歇性、波动性等特点，其大规模、高比例消纳需要有效利用能源系统中其他设备、部件或环节的调节能力，充分提升能源系统的整体灵活性。

为了评价能源系统中具有调节能力的设备、部件、环节等的储能特性，人们提出了“虚拟储能”的概念。通过集中式/分散式调控中心或采用分时电/热/气价等措施对“虚拟储能”设备的储/释能过程进行调节，可以提升能源系统的灵活性。

电力、热力、天然气等能源系统中具有调节能力的设备、部件和环节等都可称为“虚拟储能”设备。例如，在诸如供热系统、供冷系统的热量传输系统中，建筑墙体等围护结构、室内空气和家具等均具有储能特性。此外，由于供热管网或供冷管网具有较长的管道长度，热能或冷能的传输过程具有明显的延时效应，因此也具有储能特性。

为了有效提升电-热-气综合能源系统的灵活性，应当评估包含管网和建筑的热量传输系统的整体虚拟储能特性，并进行协调调控。

在现有技术中，对热量传输系统虚拟储能能力的评估方法较为简单，一般仅考虑建筑围护结构以及供热管网或供冷管网中流体的热容对其虚拟储能容量的影响，而与能源系统整体运行状态和运行规律无关。实际上，受热能/冷能传输过程的物理机制影响，管网中热能/冷能传输的延迟特性以及建筑围护结构等的热容特性等将与供热/供冷系统中各换热设备/环节的换热特性等其他参数以及实时运行状态相互关联，共同影响供热/供冷系统的储能能力。因此，现有技术中对供热/冷系统虚拟储能能力的评估方法在评估准确性上存在不足。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种供热/冷系统虚拟储能能力计算方法、装置与电子设备。

本发明提供一种供热/冷系统虚拟储能能力计算方法，包括：

根据供热/冷系统的结构，建立供热/冷系统的热量流模型；其中，所述供热/冷系统包括热/冷源、管网以及用户侧；所述热量流模型用于反映热量在供热/冷系统中的整体传输特性与存储特性；

根据供热/冷系统的实时量测信息，确定供热/冷系统的实时运行状态信息；

根据所述供热/冷系统的实时运行状态信息确定所述热量流模型中的参数值，结合所述供热/冷系统的管网中的传热流体温度的上限约束条件和下限约束条件，以及用户侧的室内空气温度的上限约束条件和下限约束条件，求解供热/冷系统的热量流模型；根据所述热量流模型的求解结果，明确供热/冷系统的虚拟储能量为0及虚拟能量储满的运行状态，计算供热/冷系统的瞬时储能功率极限以及瞬时放能功率极限；

在任意预设的调节时长下，基于供热/冷系统的实时运行状态信息，根据管网中传热流体温度以及用户侧的室内空气温度的上限约束条件和下限约束条件，求解供热/冷系统的热量流模型并优化，根据优化结果获取该调节时长下供热/冷系统的平均储能功率极限、平均放能功率极限以及储能容量、放能容量。