一種混合海洋能多能互補的能源樞紐及聯合調控方法技術

本發明專利技術公開一種混合海洋能多能互補的能源樞紐及聯合調控方法，能源樞紐包括海洋能多能耦合系統和與海洋能多能耦合系統連接的潮汐能發電系統、海上風能發電系統、海上光伏集熱系統、海洋溫差發電系統、海上光伏集熱系統和儲能系統，所述海洋能多能耦合系統包括電制熱裝置、電制冷裝置和熱制冷裝置。本發明專利技術的技術方案中，利用不同海洋能資源的互補特性，建立不同海洋能之間的能量轉換和耦合關系，在消納新能源的同時保持系統的穩定性，并且使利益最大化。

A hybrid marine energy multi energy complementary energy hub and joint regulation method

【技術實現步驟摘要】
一種混合海洋能多能互補的能源樞紐及聯合調控方法
本專利技術涉及能源
，具體涉及一種混合海洋能多能互補的能源樞紐以及一種混合海洋能多能互補的能源樞紐聯合調控方法。
技術介紹
目前國內外對海洋能多能互補系統的研究主要集中在海洋能利用裝置的設計與優化，如海洋能發電裝置、采集裝置以及提升海洋能利用率的裝置等，這些裝置往往旨在提升單種能源的利用效率。部分研究學者提出基于海洋能綜合利用系統的多產系統，這些系統可以利用多種海洋能提供電力，氫氣，淡水等若干有用的產品，但主要研究利用一種海洋能去盡可能的得到多種產品，所利用的海洋能資源的互補特性不強。
技術實現思路
本專利技術的主要目的是提供一種混合海洋能多能互補的能源樞紐及其聯合調控方法，旨在解決現有海洋能多能互補系統利用的不同海洋能資源的互補特性不強的問題。為實現上述目的，本專利技術提出的一種混合海洋能多能互補的能源樞紐聯合調控方法，包括海洋能多能耦合系統和分別與海洋能多能耦合系統連接的潮汐能發電系統、海上風能發電系統、海上光伏集熱系統、海洋溫差發電系統和儲能系統，所述海洋能多能耦合系統包括電制熱裝置、電制冷裝置和熱制冷裝置。優選地，所述儲能系統包括均與所述海洋能多能耦合系統連接的儲熱裝置、儲冷裝置和儲電裝置，所述儲電裝置包括抽水泵和與抽水泵連接的用作抽水蓄能的潮汐能水庫；所述海洋溫差發電系統包括閉環連接的渦輪機、冷凝器、給水泵和蒸發器，所述蒸發器與設置的暖海水抽水機連接，所述冷凝器與設置的冷海水抽水泵連接，所述渦輪機的輸出軸與設置的發電機連接。本專利技術還包含一種混合海洋能多能互補的能源樞紐聯合調控方法，包括如下步驟：根據能源樞紐和所述能源樞紐的能量流動規律，建立能量耦合矩陣和所述能源耦合矩陣符合的能源樞紐約束條件；根據所述能量耦合矩陣、所述能源樞紐約束條件和所述能源樞紐的競價策略，以及所述能源樞紐加入的互不影響的電市場、熱市場和冷市場的單獨出清流程，分別建立電市場單獨出清模型、熱市場單獨出清模型和冷市場單獨出清模型；根據所述能量耦合矩陣和所述能源樞紐約束條件、所述電市場單獨出清模型、所述熱市場單獨出清模型和所述冷市場單獨出清模型，建立所述能源樞紐的利潤模型；求解所述利潤模型獲取所述能源樞紐的最優調度策略，根據所述最優調度策略對所述能源樞紐進行調控。優選地，所述根據能源樞紐和所述能源樞紐的能量流動規律，建立能量耦合矩陣和能源樞紐約束條件的步驟，包括：根據能源樞紐和所述能源樞紐的能量流動規律，獲取電功率、熱功率和冷功率之間的耦合關系和耦合效率；根據所述電功率、所述熱功率和冷功率之間的耦合關系和耦合效率，建立描述所述能源樞紐的電功率、熱功率和冷功率之間耦合關系的能量耦合矩陣；根據所述能量耦合矩陣，以及所述電功率、所述熱功率和冷功率之間的耦合關系和耦合效率，建立所述能量耦合矩陣需要符合的能源樞紐約束條件。優選地，根據所述能量耦合矩陣、所述能源樞紐約束條件和所述能源樞紐的競價策略，以及所述能源樞紐加入的互不影響的電市場、熱市場和冷市場的單獨出清流程，分別建立電市場單獨出清模型、熱市場單獨出清模型和冷市場單獨出清模型的步驟，包括：獲取能源樞紐的競價策略，以及所述能源樞紐加入的互不影響的電市場、熱市場和冷市場的單獨出清流程；根據所述能源樞紐的競價策略的電市場競價策略和電市場的單獨出清流程，建立電市場單獨出清模型；根據所述能源樞紐的競價策略的熱市場競價策略和熱市場的單獨出清流程，建立熱市場單獨出清模型；根據所述能源樞紐的競價策略的冷市場競價策略和冷市場的單獨出清流程，建立冷市場單獨出清模型。優選地，所述根據所述能源樞紐的競價策略的電市場競價策略和電市場的單獨出清流程，建立電市場單獨出清模型的步驟，包括：獲取所述能源樞紐加入的輸電網絡結構；根據所述輸電網絡結構和所述能源樞紐的競價策略的電市場競價策略，獲取電市場的供應商發電費用、從能源樞紐購買電能的費用和向能源樞紐賣出電能收入；根據電市場的供應商發電費用、從能源樞紐購買電能的費用和向能源樞紐賣出電能收入，建立電市場滿足負荷且成本最低的所述電市場單獨出清模型的電市場目標函數；根據加入的輸電網絡結構，建立所述電市場單獨出清模型的電市場約束條件。優選地，所述根據所述能源樞紐的競價策略的熱市場競價策略和熱市場的單獨出清流程，建立熱市場單獨出清模型的步驟，包括：獲取所述能源樞紐加入的輸熱網絡結構；所述根據所述輸熱網絡結構和所述能源樞紐的競價策略的熱市場競價策略，獲取熱市場的供應商制熱費用和從能源樞紐購買熱能的費用；根據熱市場的供應商制熱費用和從能源樞紐購買熱能的費用，建立熱市場滿足負荷且成本最低的所述熱市場單獨出清模型的熱市場目標函數；根據加入的輸熱網絡結構，建立所述熱市場單獨出清模型的熱市場約束條件。優選地，所述根據所述能源樞紐的競價策略的冷市場競價策略和冷市場的單獨出清流程，建立冷市場單獨出清模型的步驟，包括：獲取所述能源樞紐加入的輸冷網絡結構；根據所述輸冷網絡結構和所述能源樞紐的競價策略的冷市場競價策略，獲取冷市場的供應商制冷費用和從能源樞紐購買冷能的費用；根據冷市場的供應商制冷費用和從能源樞紐購買冷能的費用，建立冷市場滿足負荷且成本最低的所述冷市場單獨出清模型的冷市場目標函數；根據加入的輸冷網絡結構，建立所述冷市場單獨出清模型的冷市場約束條件。優選地，所述根據所述能量耦合矩陣和所述能源樞紐約束條件、所述電市場單獨出清模型、所述熱市場單獨出清模型和所述冷市場單獨出清模型，建立所述能源樞紐的利潤模型的步驟，包括：獲取所述能源樞紐和電市場交易利潤、能源樞紐和熱市場交易利潤、以及能源樞紐和冷能市場交易利潤，建立能源樞紐利潤最大利潤模型的利潤目標函數；根據能量耦合矩陣、能源樞紐約束條件、電市場單獨出清模型、熱市場單獨出清模型和冷市場單獨出清模型建立所述利潤模型的利潤約束條件。優選地，所述求解所述利潤模型獲取所述能源樞紐的最優調度策略，根據所述最優調度策略對所述能源樞紐進行調控的步驟，包括：根據所述利潤模型利用優化方法，獲取在同一時間所述能源樞紐的電能、熱能和冷能分別對應的供應量和競標價格進行多市場聯合競價；根據在同一時間所述能源樞紐的電能、熱能和冷能分別對應的供應量和所述能源樞紐的電能、熱能和冷能的產生量，對能源樞紐內的儲能進行調度以及利用各種能量轉化裝置進行多能量形式的耦合。本專利技術的技術方案中，利用不同海洋能資源的互補特性，建立不同海洋能之間的能量轉換和耦合關系，在消納新能源的同時保持系統的穩定性，并且使得利益最大化。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種混合海洋能多能互補的能源樞紐，其特征在于，包括海洋能多能耦合系統和分別與海洋能多能耦合系統連接的潮汐能發電系統、海上風能發電系統、海上光伏集熱系統、海洋溫差發電系統和儲能系統，所述海洋能多能耦合系統包括電制熱裝置、電制冷裝置和熱制冷裝置。/n

【技術特征摘要】
1.一種混合海洋能多能互補的能源樞紐，其特征在于，包括海洋能多能耦合系統和分別與海洋能多能耦合系統連接的潮汐能發電系統、海上風能發電系統、海上光伏集熱系統、海洋溫差發電系統和儲能系統，所述海洋能多能耦合系統包括電制熱裝置、電制冷裝置和熱制冷裝置。


2.根據權利要求1所述的一種混合海洋能多能互補的能源樞紐，其特征在于，所述儲能系統包括均與所述海洋能多能耦合系統連接的儲熱裝置、儲冷裝置和儲電裝置，所述儲電裝置包括抽水泵和與抽水泵連接的用作抽水蓄能的潮汐能水庫；所述海洋溫差發電系統包括閉環連接的渦輪機、冷凝器、給水泵和蒸發器，所述蒸發器與設置的暖海水抽水機連接，所述冷凝器與設置的冷海水抽水泵連接，所述渦輪機的輸出軸與設置的發電機連接。


3.一種混合海洋能多能互補的能源樞紐聯合調控方法，其特征在于，應用于如權利要求1或2所述的一種混合海洋能多能互補的能源樞紐，一種混合海洋能多能互補的能源樞紐聯合調控方法，包括如下步驟：
根據能源樞紐和所述能源樞紐的能量流動規律，建立能量耦合矩陣和所述能源耦合矩陣符合的能源樞紐約束條件；
根據所述能量耦合矩陣、所述能源樞紐約束條件和所述能源樞紐的競價策略，以及所述能源樞紐加入的互不影響的電市場、熱市場和冷市場的單獨出清流程，分別建立電市場單獨出清模型、熱市場單獨出清模型和冷市場單獨出清模型；
根據所述能量耦合矩陣和所述能源樞紐約束條件、所述電市場單獨出清模型、所述熱市場單獨出清模型和所述冷市場單獨出清模型，建立所述能源樞紐的利潤模型；
求解所述利潤模型獲取所述能源樞紐的最優調度策略，根據所述最優調度策略對所述能源樞紐進行調控。


4.根據權利要求3所述的一種混合海洋能多能互補的能源樞紐聯合調控方法，其特征在于，所述根據能源樞紐和所述能源樞紐的能量流動規律，建立能量耦合矩陣和能源樞紐約束條件的步驟，包括：
根據能源樞紐和所述能源樞紐的能量流動規律，獲取電功率、熱功率和冷功率之間的耦合關系和耦合效率；
根據所述電功率、所述熱功率和冷功率之間的耦合關系和耦合效率，建立描述所述能源樞紐的電功率、熱功率和冷功率之間耦合關系的能量耦合矩陣；
根據所述能量耦合矩陣，以及所述電功率、所述熱功率和冷功率之間的耦合關系和耦合效率，建立所述能量耦合矩陣需要符合的能源樞紐約束條件。


5.根據權利要求3所述的一種混合海洋能多能互補的能源樞紐聯合調控方法，其特征在于，根據所述能量耦合矩陣、所述能源樞紐約束條件和所述能源樞紐的競價策略，以及所述能源樞紐加入的互不影響的電市場、熱市場和冷市場的單獨出清流程，分別建立電市場單獨出清模型、熱市場單獨出清模型和冷市場單獨出清模型的步驟，包括：
獲取能源樞紐的競價策略，以及所述能源樞紐加入的互不影響的電市場、熱市場和冷市場的單獨出清流程；
根據所述能源樞紐的競價策略的電市場競價策略和電市場的單獨出清流程，建立電市場單獨出清模型；
根據所述能源樞紐的競價策略的熱市場競價策略和熱市場的單獨出清流程，建立熱市場單獨出清模型；
根據所述能源樞紐的競價策略的冷市場競價策略和冷市場的單獨出清流程，建立冷市場單獨出清模型。


6.根據權利要求5所述的一種混合海洋能多能互補的能源...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周斌，郭思源，曹應平，雷怡菲，黎燦兵，杜翔，方八零，
申請(專利權)人：華翔翔能電氣股份有限公司，湖南大學，
類型：發明
國別省市：湖南;43