CN109473967A - 一种能源需求侧智能协调控制的微能网系统 - Google Patents

一种能源需求侧智能协调控制的微能网系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能源需求侧智能协调控制的微能网系统，包括需求侧、控制层和能源侧；需求侧包括用热子系统和用电子系统；能源侧包括太阳能集热子系统、光伏发电子系统、风力发电子系统和高温燃料电池堆；其中，光伏发电子系统和风力发电子系统将电能传输给直流母线，高温燃料电池堆通过双向直流变换器与直流母线连接，直流母线将电能传输给用电子系统；太阳能集热子系统通过储热换热器和与用热子系统形成热循环回路；控制层的控制信号输出端分别与双向直流变换器、一级短路电控阀门和二级短路电控阀门连接。本发明系统能够在某一固定区域利用新能源实现供电、供热和制冷，有效节约了不可再生能源的使用。

Description

一种能源需求侧智能协调控制的微能网系统
技术领域
本发明涉及一种微能网系统，特别涉及一种能源需求侧智能协调控制的微能网系统。
背景技术
能源危机与环境污染是21世纪最重要的话题，解决人类能源问题以及人类赖以生存的环境污染问题是21世纪最重要的社会发展目标。综合国际发展来看，新能源，如 太阳能、风能受到气象条件的限制，必须与储能技术结合。然而，目前的储能技术成本 高昂，难以大规模实现储电或者储热。一种有效的方法就是多能互补，将太阳能与风能 有效的结合，构成能源互补系统，可有效减小储能系统的容量。然而，太阳能与风能都 是随机变化的，仅仅具有一定的互补性，要达到稳定的能源输出，还需要与其它的能源 再次耦合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能源需求侧智能协调控制的微能网系统，该 系统能够在某一固定区域利用新能源实现供电、供热和制冷，有效节约了不可再生能源的使用，为清洁能源如何实现利用提供了新的思路。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种能源需求侧智能协调控制的微能网系统，包括需求侧、控制层和能源侧；所述需求侧包括用热子系统和用电子系统；所述能源侧包括太阳能集热子系统、光伏发电子 系统、风力发电子系统和高温燃料电池堆；其中，光伏发电子系统和风力发电子系统将 电能传输给直流母线，高温燃料电池堆通过双向直流变换器与直流母线连接，直流母线 将电能传输给用电子系统；太阳能集热子系统通过储热换热器和与用热子系统形成热循 环回路；其中，所述用热子系统包括一级换热器和二级换热器，一级换热器与制冷子系 统形成热交换回路，二级换热器和热水子系统形成热交换回路；还包括一级短路电控阀 门和二级短路电控阀门；所述一级换热器和二级换热器的供热输入端串联后与储热换热 器供热输出端形成供热回路；所述一级换热器的供热输入端并联有一级短路电控阀门， 二级换热器的供热输入端并联有二级短路电控阀门；所述控制层的控制信号输出端分别 与双向直流变换器、一级短路电控阀门和二级短路电控阀门连接。
其中，所述用电子系统包括工业用电和民用电，所述直流母线上设有电压传感器和 电流传感器，工业用电和民用电的主线路上均分别设有电压传感器和电流传感器。
其中，所述一级换热器、制冷子系统、二级换热器和热水子系统上均设有温度传感器。
其中，所述控制层的检测信号输入端分别与直流母线上的电压传感器和电流传感器、工业用电主线路上的电压传感器和电流传感器、民用电主线路上的电压传感器和电 流传感器以及一级换热器上的温度传感器、制冷子系统上的温度传感器、二级换热器上 的温度传感器和热水子系统上的温度传感器连接；即控制层的控制信号输出端分别连接 双向直流变换器的受控端和一级短路电控阀门、二级短路电控阀门的受控端；所述控制 器的检测信号输入端分别采集直流母线的电压和电流信号、工厂用电的电压和电流信 号、民用电的电压和电流信号、一级换热器的温度信号、制冷子系统的温度信号、二级 换热器的温度信号以及热水子系统的温度信号。
高温燃料电池堆与直流母线通过双向直流变换器连接，直流母线一方面作为高温燃 料电池堆的电能输入(当光伏发电子系统和风力发电子系统产生的电能过剩时)，另一方面高温燃料电池堆产生的电能输入给直流母线(当光伏发电子系统和风力发电子系统产生的电能不足以支撑用电子系统所需时)。
其中，所述风力发电子系统通过整流器与直流母线连接。
其中，所述储热换热器含有两路供热输入端和一路供热输出端，其中，储热换热器的两路供热输入端分别与太阳能集热子系统和高温燃料电池堆的供热输出端形成热循 环回路，储热换热器的供热输出端连接用热子系统。
其中，控制层(控制器)对高温燃料电池堆的控制方法为：
步骤一，假定高温燃料电池堆的控制信号为u；首先获取需求侧热能需求Q1与能源侧热能供给Q2的误差eQT，其中eQT＝Q1-Q2；同时获取需求侧电能需求E1与能源侧电能 供给E2的误差eGE，其中eGE＝E1-E2；
步骤二，输入输出变量论域和量化因子；其中输入变量一eQT、二eGE的基本论域设计为(-20kW，+20kW)，然后将两个输入量分为5个语言变量，即正大(PB)、正中(PM)、 零(ZE)、负中(NM)、负大(NB)，两个输入量的5个语言变量在基本论域(-20kW，+20kW) 的隶属度函数为三角形与梯形组合式隶属度函数；输出变量u基本论域为(-100kW， +100kW)，然后将这个变化量分为5个语言变量U，即正大(PB)、正中(PM)、零(ZE)、 负中(NM)、负大(NB)；输出变量的5个语言变量在基本论域(-100kW，+100kW)的隶属 度函数为三角形与梯形组合式隶属度函数；
步骤三，对模糊控制规则进行设计；其中设计模糊控制规则的原则是当误差大或者 较大时，选择控制量以尽快消除误差为主，而当误差小或者较小时，选择控制量要控制超调量，确认模糊控制规则表；
步骤四，进行解模糊，其中解模糊采用最大隶属度方法进行解模糊，得到输出控制信号u，控制器输出控制信号u用来控制双向直流变换器的工作状态，即双向直流变换 器处于升压变换模式还是变换模式。
其中，所述控制器对一级短路电控阀门的控制方法为：
步骤1，定义输入、输出变量及模糊分割：其中输入变量x＝[x1，x2]；输出变量y； 其中输入变量x1为一级换热器的输出热能Q1与制冷子系统需求热能Q2之间的误差，即 x1＝Q1-Q2；输入变量x2为一级换热器的输出热能Q1与制冷子系统需求热能Q2之间的 误差变化率，即x2＝d(Q1-Q2)/dt；输出变量y为一级短路电控阀门的控制量；
各输入变量的模糊分割为：
输入变量x1：[PL(正大)，ZE(零)，NL(负大)]
输入变量x2：[PL(正大)，ZE(零)，NL(负大)]
输出变量y：采用T-S模糊模型，输出值是精确值，无需模糊分割。
步骤2，进行模糊推理；推理采用具体T-S模糊控制规则为：
其中，m为模糊系统的模糊集合为控制规则总数，m＝1，2，...，18，为模糊系统的模糊集合，i为模糊集合数，i＝1，2，3，即正大、零、负大，j为输入变量个数，j＝1，2； 与为模糊系统参数，范围为(0，1)，ym为根据模糊控制规则得到的输出， 输入部分是模糊的，输出部分是确定的，T-S模糊推理表示输出为输入的线性组合；
根据模糊规则计算各输入变量的隶属度：
式中，分别为隶属度函数的中心和宽度；
步骤3，进行模糊计算与输出，其中将隶属度进行模糊计算，采用模糊算子为连乘算子：
根据模糊计算结果计算模糊模型的输出值
根据T-S型模糊推理，可得到控制信号y，控制信号y为连续的开度信号，用来控 制一级短路电控阀门的开度。二级短路电控阀门的控制方式与一级短路电控阀门的控制 方式完全相同。
相比于现有技术，本发明技术方案具有的有益效果为：
本发明将光伏太阳能发电、太阳能热能，风电与高温固体氧化物燃料电池技术结合 起来构建微能网系统，该微能网系统实现了利用新能源为某一区域(如偏远地区、特殊的军用区域、卫星基站或在某一高新园区或开发区等)提供热能、电能和制冷，有效节 约了不可再生能源的使用，为清洁能源如何实现利用提供了新的思路；
同时，系统以需求侧对(热能和电能)需求为控制目标，协调新能源供能系统，达到结构优化，能源高效利用的目的，即需求多少供给多少，不浪费；系统具体采用的控 制方法为双模糊控制算法进行控制，从而达到综合协调控制能源的需求与供给，同时在 用热子系统，也采用模糊控制，从而提高用热子系统对热能的利用效率。
附图说明
图1为本发明能源需求侧智能协调控制的微能网系统结构示意图；
图2为本发明能源需求侧智能协调控制的微能网系统的用热子系统结构图；
图3为本发明能源需求侧智能协调控制的微能网系统的储热换热器结构图；
图4为本发明能源需求侧智能协调控制的微能网系统的一级换热器与二级换热器的 结构图；
图5为本发明能源需求侧智能协调控制的微能网系统的模糊控制器输入变量的隶属 度函数图；
图6为本发明能源需求侧智能协调控制的微能网系统的模糊控制器输出变量的隶属 度函数图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
如图1～6所示，能源需求侧智能协调控制的微能网系统包括需求侧、控制层和能源 侧，其中需求侧包括用电子系统和用热子系统。
用电子系统包括工厂用电10和民用电11。
用热子系统包括一级换热器12、制冷子系统13、二级换热器15、热水子系统14、 二级短路电控阀门16和一级短路电控阀门17。
控制层8由控制器构成，控制器通过实时采集需求侧和能源侧的信号，并控制能源侧的热能和电能的输出功率。
能源侧包括太阳能槽式集热子系统1、光伏发电子系统2、风力发电子系统3和高温燃料电池堆7；光伏发电子系统2、风力发电子系统3和高温燃料电池堆7均通过直 流母线20将电能供给用电子系统；太阳能槽式集热子系统1通过储热换热器9和与用 热子系统形成热循环回路。
其中用热子系统中，太阳能槽式集热子系统1集热管的输出端与储热换热器9端口一连接，储热换热器9端口二与太阳能槽式集热子系统1集热管的输入端连接，太阳能 槽式集热子系统1集热管内部为换热工质，构成太阳能加热循环回路。
储热换热器9端口四与高温燃料电池堆7热源输出端连接，通过储热换热器9端口三返回至高温燃料电池堆7热源输入端，构成高温燃料电池加热循环回路。
储热换热器9端口五与一级换热器12端口一连接，一级换热器12端口二与二级换热器15端口一连接，二级换热器15端口二与储热换热器9端口六连接，构成用热循环 回路。
一级换热器12端口三与制冷子系统13的热输入端连接，制冷子系统13的输出端与一级换热器12端口四连接，一级换热器12端口一和端口二之间并联有一级短路电控 阀门17。
二级换热器15端口三与热水子系统14的热输入连接，热水子系统14的输出端与二级换热器15端口四连接，二级换热器15端口一和端口二之间并联有二级短路电控阀 门16。
用电子系统中，光伏发电子系统2、高温燃料电池堆7直流电能输出送至直流母线20，风力发电子系统3通过整流器4后送至直流母线20，直流母线20将电能送至工厂 用电10和民用电11。
太阳能槽式集热子系统1是太阳能热利用装置，利用槽式聚光装置，将太阳能聚焦照射在集热器上，加热集热器中的工质，将太阳能转化为热能。
光伏发电子系统2由光伏电池构成，将太阳能转化为电能。
风力发电子系统3由风力发电机构成，将风能转化为交流电能。
整流器4将风力发电子系统3发出的交流电能转化为直流电能输出给直流母线20。
高压储氢罐5用于储存燃料，供给高温燃料电池堆7。
双向直流变换器6将光伏发电子系统2与风力发电子系统3发出的剩余电能，双向直流变换器6为高温燃料电池堆7运行在电解模式下所需要的直流电能提供传输通道。 当光伏发电子系统2与风力发电子系统3发出的电能无法满足负载需求时，双向直流变 换器6为高温燃料电池堆7运行在发电模式下向直流母线20供电提供传输通道。
高温燃料电池堆7由固体氧化物燃料电池构成，可运行在燃料电池(发电)状态，也可运行在电解(储能)状态。
控制器8由单片机构成，用于采集能源侧的信号与需求侧的信号，并根据控制算法， 得到控制变量，控制各个单元的工作状态。
电能的模糊控制的输入信号为直流母线20的电压与电流信号、工厂用电10的电压与电流信号、民用电11的电压与电流信号，因此，控制器8的输入信号分别采集直流 母线20的电压与电流信号、工厂用电10的电压与电流信号、民用电11的电压与电流 信号；控制器8的输出信号为双向直流变换器6的控制信号，具体控制信号为双向直流 变换器6的脉冲驱动信号，控制器8的控制信号输出端与双向直流变换器6控制信号输 入端口连接，脉冲驱动信号可控制双向直流变换器6的工作状态，实现直流电能的双向 传输，当直流母线20电压高于工厂用电10和民用电11的电压时，控制器8输出驱动 信号，控制双向直流变换器6工作在降压变换模式，电能从直流母线20传输到高温燃 料电池堆7，高温燃料电池堆7运行在电解模式，剩余的电能作为高温燃料电池堆7运 行在电解模式下所需要的直流电能；当直流母线20电压低于工厂用电10和民用电11 的电压时，控制器8输出驱动信号，控制双向直流变换器6工作在升压变换模式，电能 从高温燃料电池堆7传输到直流母线20，高温燃料电池堆7运行在发电模式，补充直流 母线20电压的下降(不足)。
热能的T-S型模糊控制的输入信号为一级换热器12的温度信号、制冷子系统13的温度信号，控制器8的输入端采集一级换热器12的温度信号、制冷子系统13的温度信 号，控制器8根据采集到的温度信号，根据T-S型模糊推理，可得到控制信号y，控制 一级短路电控阀门17的开度。二级短路电控阀门16的开度的控制方式与一级短路电控 阀门17开度的控制方式一致，即控制器8的输入端采集二级换热器15的温度信号、热 水子系统14的温度信号，控制器8根据采集到的温度信号，根据T-S型模糊推理，可 得到控制二级短路电控阀门16开度的信号。
储热换热器9用于储能太阳能转化的热能或高温燃料电池堆7产生的热能，储热工质主要由熔融盐构成。
工厂用电10为工厂用电，车间机器运转所需要的电力等。
民用电11为民用常用电，如照明、家用电器等。
一级换热器12为高温换热器，将储热换热器9中的热能传递到制冷子系统13中。
制冷子系统13采用吸收式制冷，是液体汽化制冷的一种。主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、冷剂泵、溶液泵及溶液热交换器等构成，利用热能直接制冷，避免热 能-电能-制冷的循环。减少能量转换过程。
二级换热器15用于将较低温度的工质用于加热生活用的热水。
热水子系统14为常用的热水系统，为生活中提供需要的热水。
二级短路电控阀门16用于控制生活热水的提供，当生活热水不需要时，可通过该阀门将生活热水循环短路。
一级短路电控阀门17用于控制制冷子系统所需要的热能，当制冷功率需求很低或者无需制冷功率时，可通过该阀门将该回路短路。
高温燃料电池堆7控制信号u的控制方案为模糊控制，具体控制方法为：
步骤一，确定输入输出变量：
模糊控制器的输入一：需求侧热能需求Q1与能源侧热能供给Q2的误差eQT，
eQT＝Q1-Q2
模糊控制器的输入二为；需求侧电能需求E1与能源侧电能供给E2的误差eGE，
eGE＝E1-E2
模糊控制器的输出：高温燃料电池堆7控制信号u；
步骤二，输入输出变量论域和量化因子：
输入变量一eQT、二eGE的基本论域设计为(-20kW，+20kW)，然后将两个输入量分为5个语言变量，即正大(PB)、正中(PM)、零(ZE)、负中(NM)、负大(NB)，两个 输入量的5个语言变量在基本论域(-20kW，+20kW)的隶属度函数为三角形与梯形组合式 隶属度函数；
输出变量u基本论域为(-100kW，+100kW)，
然后将这个变化量分为5个语言变量U，即正大(PB)、正中(PM)、零(ZE)、 负中(NM)、负大(NB)；
输出变量的5个语言变量在基本论域(-100kW，+100kW)的隶属度函数为三角形与梯 形组合式隶属度函数；
步骤三，模糊控制规则的设计：
设计模糊控制规则的原则是当误差大或者较大时，选择控制量以尽快消除误差为主，而当误差小或者较小时，选择控制量要控制超调量，模糊控制规则表为：
步骤四，解模糊：
解模糊采用最大隶属度方法进行解模糊；
用热子系统为多级热利用方案，基于热工被控对象具有惯性大的特点，本发明用热 子系统的控制结构采用日本学者Takagi和Sugeno提出一种新的模糊推理模型：T-S型模糊推理模型，该模型输出为精确量，因此输出不需要解模糊，具体控制方案为：
第一步：定义输入、输出变量及模糊分割：
输入变量x＝[x1，x2]；
输出变量y；
各变量定义如下：
输入变量x1：一级换热器12的输出热能Q1与制冷子系统13需求热能Q2之间的误差，即x1＝Q1-Q2
输入变量x2：一级换热器12的输出热能Q1与制冷子系统13需求热能Q2之间的误 差变化率，即x2＝d(Q1-Q2)/dt；
输出变量y：一级短路电控阀门17的控制量；
各输入变量的模糊分割为：
输入变量x1：[PL(正大)，ZE(零)，NL(负大)]
输入变量x2：[PL(正大)，ZE(零)，NL(负大)]
输出变量y：采用T-S模糊模型，输出值是精确值，无需模糊分割；
第二步：模糊推理
T-S模糊模型采用“if-then”规则定义模糊规则，具体T-S模糊控制规则为Rm
其中，m为模糊系统的模糊集合为控制规则总数，m＝1，2，...，18，为模糊系统的模糊集合，i为模糊集合数，i＝1，2，3，即正大、零、负大，j为输入变量个数，j＝1，2； 与为模糊系统参数，范围为(0，1)，ym为根据模糊控制规则得到的输出， 输入部分是模糊的，输出部分是确定的，T-S模糊推理表示输出为输入的线性组合；
本发明输入变量x＝[x1，x2]，首先根据模糊规则计算各输入变量的隶属度：
式中，分别为隶属度函数的中心和宽度；
第三步：模糊计算与输出
将隶属度进行模糊计算，采用模糊算子为连乘算子：
根据模糊计算结果计算模糊模型的输出值yi
另外，当光伏发电子系统2和风力发电子系统3产生的电能出现剩余时(即用电子系统用不完时)，双向直流变换器6将剩余电能供给高温燃料电池堆7，高温燃料电池堆 7利用剩余电能将水电解为氢气和氧气进行储存。

Claims (6)

1.一种能源需求侧智能协调控制的微能网系统，其特征在于：包括需求侧、控制层和能源侧；所述需求侧包括用热子系统和用电子系统；所述能源侧包括太阳能集热子系统、光伏发电子系统、风力发电子系统和高温燃料电池堆；其中，光伏发电子系统和风力发电子系统将电能传输给直流母线，高温燃料电池堆通过双向直流变换器与直流母线连接，直流母线将电能传输给用电子系统；太阳能集热子系统通过储热换热器和与用热子系统形成热循环回路；其中，所述用热子系统包括一级换热器和二级换热器，一级换热器与制冷子系统形成热交换回路，二级换热器和热水子系统形成热交换回路；还包括一级短路电控阀门和二级短路电控阀门；所述一级换热器和二级换热器的供热输入端串联后与储热换热器供热输出端形成供热回路；所述一级换热器的供热输入端并联有一级短路电控阀门，二级换热器的供热输入端并联有二级短路电控阀门；所述控制层的控制信号输出端分别与双向直流变换器、一级短路电控阀门和二级短路电控阀门连接。
2.根据权利要求1所述的能源需求侧智能协调控制的微能网系统，其特征在于：所述用电子系统包括工业用电和民用电，所述直流母线上设有电压传感器和电流传感器，工业用电和民用电的主线路上均分别设有电压传感器和电流传感器。
3.根据权利要求2所述的能源需求侧智能协调控制的微能网系统，其特征在于：所述一级换热器、制冷子系统、二级换热器和热水子系统上均设有温度传感器。
4.根据权利要求3所述的能源需求侧智能协调控制的微能网系统，其特征在于：所述控制层的检测信号输入端分别与直流母线上的电压传感器和电流传感器、工业用电主线路上的电压传感器和电流传感器、民用电主线路上的电压传感器和电流传感器以及一级换热器上的温度传感器、制冷子系统上的温度传感器、二级换热器上的温度传感器和热水子系统上的温度传感器连接。
5.根据权利要求1所述的能源需求侧智能协调控制的微能网系统，其特征在于：所述风力发电子系统通过整流器与直流母线连接。
6.根据权利要求1所述的能源需求侧智能协调控制的微能网系统，其特征在于：所述储热换热器含有两路供热输入端和一路供热输出端，其中，储热换热器的两路供热输入端分别与太阳能集热子系统和高温燃料电池堆的供热输出端形成热循环回路，储热换热器的供热输出端连接用热子系统。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2586234A (en) * 2019-08-11 2021-02-17 Kourtis Georgios Energy system based on intermittent renewable power sources
CN114336617A (zh) * 2022-01-12 2022-04-12 中国核电工程有限公司 一种核能供热厂的供电系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106817067A (zh) * 2017-03-22 2017-06-09 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种基于燃料电池的多能互补热电联产系统和工作方法
CN108448198A (zh) * 2018-01-19 2018-08-24 浙江南都电源动力股份有限公司 分离型电池热管理系统、其使用方法以及快速充电系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106817067A (zh) * 2017-03-22 2017-06-09 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种基于燃料电池的多能互补热电联产系统和工作方法
CN108448198A (zh) * 2018-01-19 2018-08-24 浙江南都电源动力股份有限公司 分离型电池热管理系统、其使用方法以及快速充电系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2586234A (en) * 2019-08-11 2021-02-17 Kourtis Georgios Energy system based on intermittent renewable power sources
CN114336617A (zh) * 2022-01-12 2022-04-12 中国核电工程有限公司 一种核能供热厂的供电系统
CN114336617B (zh) * 2022-01-12 2024-02-02 中国核电工程有限公司 一种核能供热厂的供电系统

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