CN115573814A - 一种深冷液化空气储能的分布式供能系统及其调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深冷液化空气储能的分布式供能系统及其调度方法，涉及分布式供能系统技术领域，所述系统包括：能源供应模块、燃气轮机、余热回收设备、吸收式制冷机、储能模块和用户负荷模块；能源供应模块分别与燃气轮机的输入端、储能模块的输入端和用户负荷模块连接；燃气轮机的电能输出端分别与储能模块的输入端和用户负荷模块连接；燃气轮机的余热输出端与余热回收设备的输入端连接，余热回收设备的输出端分别与用户负荷模块和吸收式制冷机的输入端连接，吸收式制冷机的输出端与用户负荷模块连接；储能模块的输出端分别与余热回收设备的输入端和用户负荷模块连接。本发明提高了可再生能源消纳能力，减少了弃能现象的发生。
Description
技术领域
本发明涉及分布式供能系统技术领域，特别是涉及一种深冷液化空气储能的分布式供能系统及其调度方法。
背景技术
为应对日益严峻的能源枯竭危机和环境污染问题，各类分布式供能系统受到了学术界和工业界的广泛关注。传统的分布式供能系统往往以燃气轮机等作为核心设备，运行灵活性不足，电能、热能和天然气等能源管理系统都是相互独立的，各种能源之间没有交互，单一能源系统转换效率偏低，可再生能源消纳能力较差，弃能现象严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种深冷液化空气储能的分布式供能系统及其调度方法，提高了可再生能源消纳能力，减少了弃能现象的发生。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种深冷液化空气储能的分布式供能系统，包括：能源供应模块、燃气轮机、余热回收设备、吸收式制冷机、储能模块和用户负荷模块；
所述能源供应模块的输出端分别与所述燃气轮机的输入端、所述储能模块的输入端和所述用户负荷模块的输入端连接；
所述燃气轮机的电能输出端分别与所述储能模块的输入端和所述用户负荷模块的输入端连接；
所述燃气轮机的余热输出端与所述余热回收设备的输入端连接，所述余热回收设备的第一输出端与所述用户负荷模块的输入端连接，所述余热回收设备的第二输出端与所述吸收式制冷机的输入端连接，所述吸收式制冷机的输出端与所述用户负荷模块的输入端连接；
所述储能模块的第一输出端与所述余热回收设备的输入端连接，所述储能模块的第二输出端和第三输出端均与所述用户负荷模块的输入端连接；
所述能源供应模块，用于：
为所述燃气轮机提供天然气；
为所述储能模块和所述用户负荷模块供电；
所述燃气轮机，用于：
利用所述能源供应模块提供的天然气产生电能和余热；所述燃气轮机产生的电能用于为所述用户负荷模块供电；
所述余热回收设备，用于：
吸收所述燃气轮机产生的余热；所述余热回收设备吸收的余热用于为所述用户负荷模块和所述吸收式制冷机供热；
所述吸收式制冷机，用于：
利用所述余热回收设备发送的余热，为所述用户负荷模块供冷；
所述储能模块，用于：
存储所述能源供应模块和所述燃气轮机提供的电能，并采用存储的电为所述用户负荷模块供电。
可选地，深冷液化空气储能的分布式供能系统，还包括：电制冷机；
所述能源供应模块的输出端、所述储能模块的第三输出端和所述燃气轮机的电能输出端均与所述电制冷机的输入端连接，所述电制冷机的输出端与所述用户负荷模块的输入端连接；
所述能源供应模块还用于为所述电制冷机供电；
所述储能模块还用于为所述电制冷机供电；
所述电制冷机，用于：
利用所述能源供应模块和所述储能模块提供的电能，产生冷能，并为所述用户负荷模块供冷。
可选地，深冷液化空气储能的分布式供能系统，还包括：燃气锅炉；
所述能源供应模块的输出端与所述燃气锅炉的输入端连接，所述燃气锅炉的输出端与所述余热回收设备连接；
所述能源供应模块还用于为所述燃气锅炉提供天然气；
所述燃气锅炉用于利用所述能源供应模块提供的天然气产生热量；
所述余热回收设备，还用于：
吸收所述燃气锅炉产生的热量；所述燃气锅炉产生的热量用于为所述用户负荷模块和所述吸收式制冷机供热。
可选地，所述能源供应模块包括：风电机组；
所述风电机组的输出端分别与所述储能模块的输入端、所述电制冷机的输入端和所述用户负荷模块的输入端连接；
所述风电机组用于为所述储能模块、所述电制冷机和所述用户负荷模块供电。
可选地，所述能源供应模块包括：天然气设备；
所述天然气设备的输出端分别与所述燃气轮机的输入端和所述燃气锅炉的输入端连接；
所述天然气设备用于为所述燃气轮机和所述燃气锅炉提供天然气。
可选地，所述能源供应模块包括：电网；
所述电网的输出端与所述用户负荷模块的输入端连接；
所述电网用于为所述用户负荷模块供电。
可选地，深冷液化空气储能的分布式供能系统，还包括：冷能母线；
所述储能模块的第二输出端、所述吸收式制冷机的输出端和所述电制冷机的输出端均通过所述冷能母线与所述用户负荷模块的输入端连接。
可选地，深冷液化空气储能的分布式供能系统，还包括：电力母线；
所述风电机组的输出端通过所述电力母线分别与所述储能模块的输入端、所述电制冷机的输入端和所述用户负荷模块的输入端连接；
所述储能模块的第三输出端通过所述电力母线与所述用户负荷模块的输入端连接；
所述储能模块的第三输出端和所述燃气轮机的电能输出端均通过所述电力母线与所述电制冷机的输入端连接；
所述电网的输出端通过所述电力母线与所述用户负荷模块的输入端连接。
一种深冷液化空气储能的分布式供能系统的调度方法，应用于如上述所述的深冷液化空气储能的分布式供能系统中，所述方法包括：
获取目标系统的负荷参数、设备的性能和所述设备的能量平衡数据；所述目标系统为冷液化空气储能的分布式供能系统，所述负荷参数包括电负荷、冷负荷和热负荷；所述设备包括：燃气轮机、储能模块、电制冷机、吸收式制冷机、燃气锅和余热回收设备；
根据所述负荷参数确定所述目标系统的调度目标函数；所述调度目标函数为所述目标系统的综合能量消耗的函数；
根据所述性能和所述能量平衡数据确定所述目标系统的调度约束条件；所述调度约束条件包括：所述燃气轮机的约束条件、所述储能模块的约束条件、所述电制冷机的约束条件、所述吸收式制冷机的约束条件、所述燃气锅炉的约束条件、所述余热回收设备的约束条件和所述目标系统的平衡约束条件；
根据所述调度约束条件，以所述综合能量消耗最小为目标对所述调度目标函数进行求解，得到所述目标系统的最优出力结果；所述最优出力结果包括：综合能量消耗最小时的电出力、综合能量消耗最小时的冷出力和综合能量消耗最小时的热出力；
根据所述最优出力结果，对所述目标系统进行调度。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种深冷液化空气储能的分布式供能系统及其调度方法，系统包括：能源供应模块、燃气轮机、余热回收设备、吸收式制冷机、储能模块和用户负荷模块；能源供应模块的输出端分别与燃气轮机的输入端、储能模块的输入端和用户负荷模块的输入端连接；燃气轮机的电能输出端分别与储能模块的输入端和用户负荷模块的输入端连接；燃气轮机的余热输出端与余热回收设备的输入端连接，余热回收设备的第一输出端与用户负荷模块的输入端连接，余热回收设备的第二输出端与吸收式制冷机的输入端连接，吸收式制冷机的输出端与用户负荷模块的输入端连接；储能模块的第一输出端与余热回收设备的输入端连接，储能模块的第二输出端和第三输出端均与用户负荷模块的输入端连接。本发明将电能、热能和天然气的管理采用分布式的系统集成起来，使得电能、热能和天然气之间产生交互，提高了可再生能源消纳能力，减少了弃能现象的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的深冷液化空气储能的分布式供能系统结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的储能模块结构示意图；
图3为本发明实施例2提供的深冷液化空气储能的分布式供能系统的调度方法流程示意图。
附图说明：1-能源供应模块，2-燃气轮机，3-余热回收设备，4-吸收式制冷机，5-储能模块，6-用户负荷模块，7-电制冷机，8-燃气锅炉，9-风电机组，10-天然气设备，11-电网，12-冷能母线，13-电力母线，14-压缩机，15-冷却器，16-LNG泵，17-节流阀，18-深冷泵，19-再热器，20-第二换热器，21-第三换热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种深冷液化空气储能的分布式供能系统及其调度方法，旨在提高可再生能源消纳能力，减少弃能现象的发生，可应用于分布式供能系统技术领域。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
图1为本发明实施例1提供的深冷液化空气储能的分布式供能系统结构示意图。如图1所示，本实施例中的深冷液化空气储能的分布式供能系统，包括：能源供应模块1、燃气轮机2、余热回收设备3、吸收式制冷机4、储能模块5和用户负荷模块6。用户负荷模块6包括：电负荷、热负荷和冷负荷。
能源供应模块1的输出端分别与燃气轮机2的输入端、储能模块5的输入端和用户负荷模块6的输入端连接。
燃气轮机2的电能输出端分别与储能模块5的输入端和用户负荷模块6的输入端连接。
燃气轮机2的余热输出端与余热回收设备3的输入端连接，余热回收设备3的第一输出端与用户负荷模块6的输入端连接，余热回收设备3的第二输出端与吸收式制冷机4的输入端连接，吸收式制冷机4的输出端与用户负荷模块6的输入端连接。
储能模块5的第一输出端与余热回收设备3的输入端连接，储能模块5的第二输出端和第三输出端均与用户负荷模块6的输入端连接。
能源供应模块1，用于：
为燃气轮机2提供天然气；
为储能模块5和用户负荷模块6供电。
燃气轮机2，用于：
利用能源供应模块1提供的天然气产生电能和余热；燃气轮机2产生的电能用于为用户负荷模块6供电。
余热回收设备3，用于：
吸收燃气轮机2产生的余热；余热回收设备3吸收的余热用于为用户负荷模块6和吸收式制冷机4供热。
吸收式制冷机4，用于：
利用余热回收设备3发送的余热，为用户负荷模块6供冷。
储能模块5，用于：
存储能源供应模块1和燃气轮机2提供的电能，并采用存储的电为用户负荷模块6供电。
具体的，图1中的
具体的，如图2所示，储能模块5(深冷液化空气储能系统)位于储能状态时的运行方法为：
通过电网(电力母线)输入的多余的电能驱动压缩机14压缩输入压缩机中的气态空气，经过压缩后的空气处于高温高压状态，高温高压空气经过第一换热器，压缩热被第一冷罐中输出的冷却水吸收，冷却水被加热成水蒸气经热能输送管道进入第一热罐中从而输出给热负荷；经过第一换热器降温的高温高压空气再通过冷却器15被来自LNG低温冷能系统(液化天然气，LiquefiedNaturalGas，LNG)的冷量继续降温，该热量从LNG储罐中通过LNG泵16最后降温后的空气通过节流阀17进入蓄冷回热器进行冷却，随之进入液化空气储罐中。在上述过程中，空气不进入LNG低温冷能系统，LNG低温冷能系统对此新型深冷液化空气储能的作用就是利用液态天然气由液态到气态过程中的冷能。将这部分能量用来对空气降温。实际上，新型深冷液化空气储能的作用就是通过空气的不同物理状态变化来进行储能的。
储能模块5(深冷液化空气储能系统)位于释能状态时的运行方法为：
释能状态下，打开深冷泵18，液化空气储罐中的液化空气降压到释能压力，先经过再热器19被来自CSP辅热系统(光热电站，ConcentratedSolar Power，CSP)中的第二换热器20的热量加热，升温后的空气再经过第三换热器21继续进行加热提高做功能力，高压高温空气进入透平机膨胀做功，所发的电能通过电力输出端与电负荷用户相连。
作为一种可选的实施方式，深冷液化空气储能的分布式供能系统，还包括：电制冷机7。
能源供应模块1的输出端、储能模块5的第三输出端和燃气轮机2的电能输出端均与电制冷机7的输入端连接，电制冷机7的输出端与用户负荷模块6的输入端连接。
能源供应模块1还用于为电制冷机7供电。
储能模块5还用于为电制冷机7供电。
电制冷机7，用于：
利用能源供应模块1和储能模块5提供的电能，产生冷能，并为用户负荷模块6供冷。
作为一种可选的实施方式，深冷液化空气储能的分布式供能系统，还包括：燃气锅炉8；
能源供应模块1的输出端与燃气锅炉8的输入端连接，燃气锅炉8的输出端与余热回收设备3连接。
能源供应模块1还用于为燃气锅炉8提供天然气。
燃气锅炉8用于利用能源供应模块1提供的天然气产生热量。
余热回收设备3，还用于：
吸收燃气锅炉8产生的热量；燃气锅炉8产生的热量用于为用户负荷模块6和吸收式制冷机4供热。
作为一种可选的实施方式，能源供应模块1包括：风电机组9。
风电机组9的输出端分别与储能模块5的输入端、电制冷机7的输入端和用户负荷模块6的输入端连接。
风电机组9用于为储能模块5、电制冷机7和用户负荷模块6供电。
作为一种可选的实施方式，能源供应模块1包括：天然气设备10。
天然气设备10的输出端分别与燃气轮机2的输入端和燃气锅炉8的输入端连接。
天然气设备10用于为燃气轮机2和燃气锅炉8提供天然气。
作为一种可选的实施方式，能源供应模块1包括：电网11。
电网11的输出端与用户负荷模块6的输入端连接。
电网11用于为用户负荷模块6供电。
作为一种可选的实施方式，深冷液化空气储能的分布式供能系统，还包括：冷能母线12。
储能模块5的第二输出端、吸收式制冷机4的输出端和电制冷机7的输出端均通过冷能母线12与用户负荷模块6的输入端连接。
作为一种可选的实施方式，深冷液化空气储能的分布式供能系统，还包括：电力母线13。
风电机组9的输出端通过电力母线13分别与储能模块5的输入端、电制冷机7的输入端和用户负荷模块6的输入端连接。
储能模块5的第三输出端通过电力母线13与用户负荷模块6的输入端连接。
储能模块5的第三输出端和燃气轮机2的电能输出端均通过电力母线13与电制冷机7的输入端连接。
电网11的输出端通过电力母线13与用户负荷模块6的输入端连接。
实施例2
图3为本发明实施例2提供的深冷液化空气储能的分布式供能系统的调度方法流程示意图。如图3所示，本实施例中的深冷液化空气储能的分布式供能系统的调度方法，应用于实施例1中的深冷液化空气储能的分布式供能系统中，包括：
步骤101：获取目标系统的负荷参数、设备的性能和设备的能量平衡数据。
具体的，目标系统为冷液化空气储能的分布式供能系统，负荷参数包括电负荷、冷负荷和热负荷；设备包括：燃气轮机、储能模块、电制冷机、吸收式制冷机、燃气锅和余热回收设备。
步骤102：根据负荷参数确定目标系统的调度目标函数；调度目标函数为目标系统的综合能量消耗的函数。
可选地，调度目标函数为：
min C＝Co+Cwp
其中，C为目标综合能量消耗，Co为分布式供能系统(目标系统)的运行消耗；Cwp为分布式供能系统的弃风惩罚消耗。
其中，Pgrid为电网供电功率；μgrid为分时电价；Vng为分布式供能系统的消耗天然气总量；μng为天然气价格。
其中，Pwp为分布式供能系统的风电预测功率，Pw为风电实际出力；λ为弃风惩罚系数。
步骤103：根据性能和能量平衡数据确定目标系统的调度约束条件。
具体的，调度约束条件包括：燃气轮机的约束条件、储能模块的约束条件、电制冷机的约束条件、吸收式制冷机的约束条件、燃气锅炉的约束条件、余热回收设备的约束条件和目标系统的平衡约束条件。
步骤104：根据调度约束条件，以综合能量消耗最小为目标对调度目标函数进行求解，得到目标系统的最优出力结果；最优出力结果包括：综合能量消耗最小时的电出力、综合能量消耗最小时的冷出力和综合能量消耗最小时的热出力。
步骤105：根据最优出力结果，对目标系统进行调度。
具体的，从分布式供能系统整体充放电(功率)的角度来建立的数学模型如下：
(1)新型深冷液化空气储能系统(储能模块)的充电模型：
其中，PCLAESc为储电功率，nc为压缩机的级数，本发明取4级；mc,t为压缩机t时刻工质的质量流量；γ为绝热指数；
为进入第i级压缩机的空气温度；
为第i级压缩机、透平机输出的空气温度；cp为空气定压比热容；ηc,m为压缩机的效率；ηc,ist为压缩机等熵效率；λc为压缩比；HCLAESc为压缩过程释放的热功率；HHAC为压缩热功率中用来储存的部分；HHAL为压缩热功率中用来供热的部分。
(2)新型深冷液化空气储能系统(释能模块)的放电模型：
其中，PCLAESg为放电功率；ng为透平机的级数，本发明取4级；mg,t为透平内t时刻工质的质量流量；γ为绝热指数；cp为空气定压比热容；
为进入第i级透平机的空气温度；
为第i级透平机输出的空气温度；ηg,m为透平机的效率；ηg,ist为透平机等熵效率；λg为透平比；LCLAESg为透平膨胀过程释放的冷功率；LCAC为透平膨胀冷功率中用来储存的部分；LCAL为透平膨胀冷功率中用来供冷的部分。
电、气、冷、热耦合环节矩阵模型：电、气、冷、热耦合环节矩阵模型是通过变压器、燃气轮机、燃气锅炉、电制冷机、吸收式制冷机来实现的，可用能量枢纽来描述其中的能源耦合关系，输入环节包括电能和天然气，前者直接输入变压器和电制冷机，而后者同时输入到燃气轮机和燃气锅炉；输出环节包含了电能、热能和冷能三部分，电能由变压器和燃气轮机供给，热能由燃气轮机、燃气锅炉共同产生，冷能由电制冷机和吸收式制冷机共同产生。由此可以得到输入/输出能源耦合关系式如下：
其中，Pload为电负荷功率；Hload为热负荷功率；Lload为冷负荷功率；Pgrid为电网供电功率；Vg为天然气网供气量；ηe为变压器效率；υEC电能分配系数；υGT为天然气分配系数；ηGTe为燃气轮机发电效率；ηGTh燃气轮机产热效率；κNG为天然气热值。HGB为燃气锅炉的热功率；VGB为燃气锅炉的天然气消耗量；ηGB为燃气锅炉的产热效率；αEC为电制冷机制冷系数；αAC为吸收式制冷机的制冷系数。
对于步骤103中的调度约束条件，具体包括：
(1)燃气轮机的约束包括功率约束和爬坡功率约束，具体为：
其中，
为燃气轮机的额定功率；sGT(t)为燃气轮机在t时刻的运行状态，取0/1变量；PGT(t)为燃气轮机在t时刻的功率；
为燃气轮机在t时刻的爬坡率下限；
为燃气轮机在t时刻的爬坡率上限。
(2)所述含CSP和LNG的新型深冷液化空气储能运行约束(储能模块的约束)，包括含CSP和LNG的新型深冷液化空气储能充放电功率约束、储热约束和储冷罐约束。
1)充放电功率约束：
其中，PCLAESc为新型深冷液化空气储能设备(储能模块)充电功率；PCLAESc,max为新型深冷液化空气储能设备充电功率的最大值；PCLAESg为新型深冷液化空气储能设备放电功率；PCLAESg,max为新型深冷液化空气储能设备放电功率的最大值；uc、ug为0/1变量，表示储能系统的储、放状态(uc为0/1变量，表示是否为充电状态，是为1，否为0；ug为0/1变量，表示是否为放电状态，是为1，否为0)。
2)储热罐约束：
HCLAESc,,min≤HCLAESc≤HCLAESc,max。
其中，HCLAESc为新型深冷液化空气储能设备中热罐提供的热量；HCLAESc,max为新型深冷液化空气储能设备中热罐提供热量的最大值；HCLAESc,,min为深冷液化空气储能设备中热罐提供热量的最小值。
3)储冷罐约束：
LCLAESg,,min≤LCLAESg≤LCLAESg,max
其中，LCLAESg为新型深冷液化空气储能设备中冷罐提供的冷量；LCLAESg,max为新型深冷液化空气储能设备中冷罐提供冷量的最大值；LCLAESg,,min为深冷液化空气储能设备中冷罐提供冷量的最小值。
(3)电制冷机的约束为功率约束，具体为：
其中，PEC(t)为电制冷机在t时刻的冷功率；
为电制冷机的最大电功率出力。
(4)吸收式制冷机的约束为功率约束，具体为：
其中，LAC(t)为吸收式制冷机在t时刻的冷功率；
为吸收式制冷机的最大冷能出力。
(5)燃气锅炉的约束包括功率约束和爬坡约束，具体为：
其中，PGB(t)为燃气锅炉的最大出力；
为燃气锅炉的最大出力；
为燃气锅炉爬坡功率的下限；
为燃气锅炉爬坡功率的上限。
(6)分布式供能系统冷热电功率平衡约束(即分布式供能系统运行约束与功率平衡约束，目标系统的平衡约束条件)，具体为：
其中，PGT为燃气轮机的电功率；Pgrid为电网供电功率；PCLAESg为放电功率；PCLAESc为储电功率；Pw为风电实际出力；Pload为电负荷功率；PEC为电制冷机消耗的电功率；HGB为燃气锅炉的热功率；HGT为燃气轮机的热功率；HCLAESc为压缩过程释放的热功率；Hload为热负荷功率；LAC为吸收式制冷机的冷功率；LEC为电制冷机的冷功率；LCLAESg为透平膨胀过程释放的冷功率；Lload为冷负荷功率。
本发明还提供了一个运用实施例1提供的深冷液化空气储能的分布式供能系统的具体实例：
根据某区域历史数据选择某一时刻的电、热、冷三种负荷需求如下：Pload＝4423kW，Hload＝506kW，Lload＝300kW。
设置分布式供能系统中的各个设备的参数如下：
此时刻的电价μgrid为0.75元/kW·h，天然气价格μng为0.45元/m3，新型深冷液化空气储能设备压缩机级数nc为4，压缩机效率ηg,m为0.85，压缩比λc为4，透平的级数ng为4，透平效率ηg,m为0.88，压缩机等熵效率ηc,ist为0.88，透平比λg为3，透平机等熵效率ηg,ist为0.88，燃气轮机发电效率ηGTe为0.3，燃气轮机产热效率ηGTh为0.7，燃气锅炉效率产热效率ηGB为0.9，电制冷机制冷系数αEC为4，吸收式制冷制冷系数αAC为1.2，弃风惩罚系数λ为0.15元/kg
由上述调度目标函数与调度约束条件可得，Pgrid＝4136kW、PGT＝14.84kW、Pw＝271.58kW、PCLAESc＝2010kW、PCLAESg＝0kW，PEC＝50kW、LEC＝200kW、LAC＝100kW、HGB＝475kW、HGT＝31.16kW，Co＝3519.6元，Cwp＝0元。
根据电、热、冷负荷供需平衡中，风电出力达到了271.5kW，新型深冷液化空气储能设备的充电功率为2010kW,而弃风惩罚成本为0元，故在此时刻分布式供能系统中，风电被完全消纳。
在实际应用中，根据具体设备的参数、用户负荷的变化以及电价、天然气价格的波动可选择不同的设备供能。
技术效果：本发明提供的一种深冷液化空气储能的分布式供能系统及其调度方法，能够优化分布式供能系统内设备的出力经济问题，发挥多能源的综合运营优势，充分消纳新能源出力，提升系统的经济效益以及改善风电出力具有反调峰性问题效果明显；能够通过减少系统中燃气轮机和燃气锅炉的出力来降低天然气的消耗量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种深冷液化空气储能的分布式供能系统，其特征在于，包括：能源供应模块、燃气轮机、余热回收设备、吸收式制冷机、储能模块和用户负荷模块；
所述能源供应模块的输出端分别与所述燃气轮机的输入端、所述储能模块的输入端和所述用户负荷模块的输入端连接；
所述燃气轮机的电能输出端分别与所述储能模块的输入端和所述用户负荷模块的输入端连接；
所述燃气轮机的余热输出端与所述余热回收设备的输入端连接，所述余热回收设备的第一输出端与所述用户负荷模块的输入端连接，所述余热回收设备的第二输出端与所述吸收式制冷机的输入端连接，所述吸收式制冷机的输出端与所述用户负荷模块的输入端连接；
所述储能模块的第一输出端与所述余热回收设备的输入端连接，所述储能模块的第二输出端和第三输出端均与所述用户负荷模块的输入端连接；
所述能源供应模块，用于：
为所述燃气轮机提供天然气；
为所述储能模块和所述用户负荷模块供电；
所述燃气轮机，用于：
利用所述能源供应模块提供的天然气产生电能和余热；所述燃气轮机产生的电能用于为所述用户负荷模块供电；
所述余热回收设备，用于：
吸收所述燃气轮机产生的余热；所述余热回收设备吸收的余热用于为所述用户负荷模块和所述吸收式制冷机供热；
所述吸收式制冷机，用于：
利用所述余热回收设备发送的余热，为所述用户负荷模块供冷；
所述储能模块，用于：
存储所述能源供应模块和所述燃气轮机提供的电能，并采用存储的电为所述用户负荷模块供电。
2.根据权利要求1所述的深冷液化空气储能的分布式供能系统，其特征在于，还包括：电制冷机；
所述能源供应模块的输出端、所述储能模块的第三输出端和所述燃气轮机的电能输出端均与所述电制冷机的输入端连接，所述电制冷机的输出端与所述用户负荷模块的输入端连接；
所述能源供应模块还用于为所述电制冷机供电；
所述储能模块还用于为所述电制冷机供电；
所述电制冷机，用于：
利用所述能源供应模块和所述储能模块提供的电能，产生冷能，并为所述用户负荷模块供冷。
3.根据权利要求1所述的深冷液化空气储能的分布式供能系统，其特征在于，还包括：燃气锅炉；
所述能源供应模块的输出端与所述燃气锅炉的输入端连接，所述燃气锅炉的输出端与所述余热回收设备连接；
所述能源供应模块还用于为所述燃气锅炉提供天然气；
所述燃气锅炉用于利用所述能源供应模块提供的天然气产生热量；
所述余热回收设备，还用于：
吸收所述燃气锅炉产生的热量；所述燃气锅炉产生的热量用于为所述用户负荷模块和所述吸收式制冷机供热。
4.根据权利要求2所述的深冷液化空气储能的分布式供能系统，其特征在于，所述能源供应模块包括：风电机组；
所述风电机组的输出端分别与所述储能模块的输入端、所述电制冷机的输入端和所述用户负荷模块的输入端连接；
所述风电机组用于为所述储能模块、所述电制冷机和所述用户负荷模块供电。
5.根据权利要求3所述的深冷液化空气储能的分布式供能系统，其特征在于，所述能源供应模块包括：天然气设备；
所述天然气设备的输出端分别与所述燃气轮机的输入端和所述燃气锅炉的输入端连接；
所述天然气设备用于为所述燃气轮机和所述燃气锅炉提供天然气。
6.根据权利要求4所述的深冷液化空气储能的分布式供能系统，其特征在于，所述能源供应模块包括：电网；
所述电网的输出端与所述用户负荷模块的输入端连接；
所述电网用于为所述用户负荷模块供电。
7.根据权利要求2所述的深冷液化空气储能的分布式供能系统，其特征在于，还包括：冷能母线；
所述储能模块的第二输出端、所述吸收式制冷机的输出端和所述电制冷机的输出端均通过所述冷能母线与所述用户负荷模块的输入端连接。
8.根据权利要求6所述的深冷液化空气储能的分布式供能系统，其特征在于，还包括：电力母线；
所述风电机组的输出端通过所述电力母线分别与所述储能模块的输入端、所述电制冷机的输入端和所述用户负荷模块的输入端连接；
所述储能模块的第三输出端通过所述电力母线与所述用户负荷模块的输入端连接；
所述储能模块的第三输出端和所述燃气轮机的电能输出端均通过所述电力母线与所述电制冷机的输入端连接；
所述电网的输出端通过所述电力母线与所述用户负荷模块的输入端连接。
9.一种深冷液化空气储能的分布式供能系统的调度方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的深冷液化空气储能的分布式供能系统中，所述方法包括：
获取目标系统的负荷参数、设备的性能和所述设备的能量平衡数据；所述目标系统为冷液化空气储能的分布式供能系统，所述负荷参数包括电负荷、冷负荷和热负荷；所述设备包括：燃气轮机、储能模块、电制冷机、吸收式制冷机、燃气锅和余热回收设备；
根据所述负荷参数确定所述目标系统的调度目标函数；所述调度目标函数为所述目标系统的综合能量消耗的函数；
根据所述性能和所述能量平衡数据确定所述目标系统的调度约束条件；所述调度约束条件包括：所述燃气轮机的约束条件、所述储能模块的约束条件、所述电制冷机的约束条件、所述吸收式制冷机的约束条件、所述燃气锅炉的约束条件、所述余热回收设备的约束条件和所述目标系统的平衡约束条件；
根据所述调度约束条件，以所述综合能量消耗最小为目标对所述调度目标函数进行求解，得到所述目标系统的最优出力结果；所述最优出力结果包括：综合能量消耗最小时的电出力、综合能量消耗最小时的冷出力和综合能量消耗最小时的热出力；
根据所述最优出力结果，对所述目标系统进行调度。
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