[发明专利]一种园区级综合能源系统及其控制方法

权利要求书

1.一种园区级综合能源系统，其特征在于，

包括电能控制单元(10)、热能控制单元(20)、冷能控制单元(30)、电热转换单元(12)、电冷转换单元(32)和热冷转换单元(22)；

所述电能控制单元(10)配置于配电网(51)和园区电网(52)的线路间，其电能输入线路连接至发电设备单元(11)，所述电能控制单元(10)用于控制发电设备单元(11)和电网线路的电能传输机制并将电能输送至电负荷(14)；

所述热能控制单元(20)配置于园区热网(53)的线路间，其热能输入线路连接至制热设备单元(21)，用于控制制热设备单元(21)和所述电热转换单元(12)的热能传输机制并将热能输送至热负荷(24)；

所述冷能控制单元(30)的冷能输入线路连接至供冷设备单元(31)，用于控制供冷设备单元(31)、所述电冷转换单元(32)和所述热冷转换单元(22)的制冷机制进而为冷负荷(34)进行制冷；

所述电热转换单元(12)连接于所述电能控制单元(10)的电能输出线路与所述热能控制单元(20)之间，用于将电能输出线路上的电能转换成热能以提供至所述热能控制单元(20)；

所述电冷转换单元(32)连接于所述电能控制单元(10)的电能输出线路与所述冷能控制单元(30)之间，用于将电能输出线路上的电能转换成冷能以提供至所述冷能控制单元(30)；

所述热冷转换单元(22)连接于所述热能控制单元(20)的热能输出线路与所述冷能控制单元(30)之间，用于将热能输出线路上的热能转换成冷能以提供至所述冷能控制单元(30)；

构建过程：

设定规划目标；

调研园区能源条件；

明确园区内用户的用能选择；

对园区内的电、冷、热、蒸汽负荷进行中、长期预测；

确定园区级综合能源系统的拓扑结构，使得拓扑结构包括预设种类的典型设备单元及预设类型的供能、用能和能源转化方式；

确定总体规划目标；

配置设备容量；

进行系统综合评估；

所述设定规划目标包括：设定并优化经济性目标、可靠性目标、环保性目标和/或能源利用率目标的预期，以达到经济性指标、环保性指标、可靠性指标和/或能源利用率指标的预设要求；

所述调研园区能源条件包括：对园区所在区域内的气候、自然资源条件、特殊用能需求、获取能源的途径、工程实施的条件进行信息采集，明确园区在用能方面的优势和劣势；

所述配置设备容量包括：收集园区基础负荷数据、当地电价气价、风光资源数据，结合当地能源生产消费特点获取相对应的设备类型；根据预测的可再生能源发电出力和负荷曲线确定可再生能源发电装机规模，选取春夏秋冬四个典型时段进行优化分析；计算全年最低运行成本，确定容量配置方案；

所述进行系统综合评估包括：建立综合评估指标体系，参照设定的规划目标，从经济性、环保性和技术可行性方面对园区级综合能源系统进行效益、作用的评估。

2.如权利要求1所述的园区级综合能源系统，其特征在于，

所述发电设备单元(11)包括光伏发电设备，用于将太阳能转换成电能以传输至所述电能控制单元(10)；

和/或，所述发电设备单元(11)包括风力发电设备，用于将风能转换成电能以传输至所述电能控制单元(10)；

和/或，所述发电设备单元(11)包括燃料电池，用于利用燃料和氧化剂的化学反应产生电能以传输至所述电能控制单元(10)。

3.如权利要求1所述的园区级综合能源系统，其特征在于，

所述制热设备单元(21)包括燃气锅炉，用于燃烧气体燃料以获得热水、蒸汽从而产生热能以传输至所述热能控制单元(20)；

和/或，所述制热设备单元(21)包括电热锅炉，用于采用电能驱动将电能转化为热能以传输至所述热能控制单元(20)；

和/或，所述制热设备单元(21)包括蓄热式电热锅炉，其具有蓄热、蓄热水箱单独供热、联合供热三种可切换工况，利用谷时电价的电力将蓄热体加热到一定温度，在平电价或峰值电价时段，依靠蓄热体余温为所述热能控制单元(20)提供热能进而传输至热负荷(24)。