[发明专利]一种综合能源系统及其运行控制方法

说明书

本发明公开了一种综合能源系统及其运行控制方法，所述系统包括控制中心，以及分别与控制中心连接的供电子系统、供热子系统和供冷子系统；供热子系统包括通过管路顺次连接的中低温储热罐、高温储热罐和电热锅炉；其中，高温储热罐用于与中低温储热罐进行热交换；电热锅炉用于与高温储热罐进行循环换热；控制中心用于根据每一周期所接收到的实时负荷和预设运行控制模型确定系统的运行策略，并根据运行策略对供电子系统、供热子系统和供冷子系统进行周期性控制。上述系统通过将中低温储热罐所回收的低品位热源存于高温储热罐中，并利用电热锅炉对高温储热罐进行循环加热，实现对低品位热能的梯级升温，解决低品位热源因温度过低无法高效利用的问题。

技术领域

本发明涉及可再生能源技术领域，特别是涉及一种综合能源系统及其运行控制方法。

背景技术

能源站是一种在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式。目前，随着氢能技术的快速发展，含氢综合能源站已经取得了系列技术突破。

在现有的含氢综合能源站中，由于氢燃料电池、太阳能集热器等设备提供的低品位热源温度较低，作为直接能源使用时，可应用的场合较窄，往往难以满足负荷中心的热能供应需求。

因此，如何实现低品位热源的高效利用是当前含氢综合能源站亟需解决的重要问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种综合能源系统，通过将低品位热能转化为高品位热能，能够提高综合能源系统的能源利用率。

第一方面，本发明提供一种综合能源系统，包括：控制中心，以及分别与所述控制中心连接的供电子系统、供热子系统和供冷子系统；其中，

所述供热子系统包括通过管路顺次连接的中低温储热罐、高温储热罐以及电热锅炉；其中，

所述高温储热罐用于与所述中低温储热罐进行热交换；所述电热锅炉用于与所述高温储热罐进行循环换热；

所述控制中心用于根据每一周期所接收到的实时负荷和预设运行控制模型确定系统的运行策略，并根据所述运行策略对所述供电子系统、所述供热子系统和所述供冷子系统进行周期性控制。

可选的，所述供热子系统还包括：地源热泵和太阳能集热器；

所述地源热泵和所述太阳能集热器分别与所述中低温储热罐管路连接，用于为所述中低温储热罐提供热量。

可选的，所述供电子系统具体包括：依次连接的光伏板、电解槽、储氢罐以及氢燃料电池；其中，

所述储氢罐与所述氢燃料电池之间设置有与所述控制中心通信连接的氢气截止阀；

所述氢燃料电池与所述供热子系统中的中低温储热罐连接。

可选的，所述管路设置有与所述控制中心通信连接的控制设备；

所述控制设备包括水泵和流量控制阀。

第二方面，本发明提供一种综合能源系统的运行控制方法，所述方法包括：

根据每一周期所接收到的实时负荷和预设运行控制模型，确定综合能源系统的运行策略；

基于所述运行策略，对所述综合能源系统进行周期性控制；在每一周期中：

判断当前周期的实时负荷与预测负荷的差值是否超过预设阈值；

若是，根据所述当前周期的实时负荷更新所述预测负荷；同时，

基于所述当前周期的实时负荷求解所述运行控制模型，得到当前周期的运行策略；

根据当前周期的所述运行策略控制所述综合能源系统运行；

若否，根据上一周期的运行策略控制所述综合能源系统运行。