分布式区域冷热电联供系统

建筑节能已成为我国节能技术领域的重要议题。冷热电三联供技术是充分利用低品位热能的一种有效手段，该系统能源综合利用率高，一般均可达到70％以上。本文阐述了分布式区域冷热电联供系统的原理和特点，提出一种基于热气机的天然气能源岛系统，并指出充分推动分布式区域冷热电联供技术的应用，对于节约能源、环境保护、能源安全以及资本有效运作具有十分重要的意义。     

耦合太阳能的冷热电联供系统双层运行优化配置设计

天然气冷热电联供系统作为环境友好型和资源节约型的能源形式广泛应用于建筑供能。为解决综合能源系统容量配置和运行方案割裂致使供能效果不佳的问题,在使用PVsyst软件估算光伏发电系统出力的基础上,构建耦合太阳能的冷热电联供系统双层优化模型,利用KKT条件将其转换为一般的单层模型进行求解,并以上海某酒店为例验证模型对建筑供能系统节能降耗的推动作用。结果表明:相较于“先配置优化后运行优化”模型和“先运行优化后配置优化”模型,双层模型在实现综合成本最低的前提下,提升了供能的灵活性和可靠性,显著增强了用户的用能体验。     

软件大楼微型冷热电联供系统

楼字冷热电联供(BCHP)是为建筑物提供冷、热电的现场能源系统，其综合能源利用率高，可实现能量的梯级利用。以上海交通大学软件大楼冷热电联供示范项目为例，介绍典型的以热定电的微型燃气轮机冷热电联供系统，及其系统结构和控制方案等。     

分布式冷热电联供系统负荷随机模糊建模

基于天然气的冷热电联供(CCHP)系统负荷随机性和模糊性共存,有效提取其不确定特征对CCHP系统优化调度运行有重要意义。文中提出一种分布式CCHP系统负荷随机模糊建模的方法。首先基于CCHP系统冷热电负荷历史数据,发现其可以用n阶正态分布加权和方法描述其概率分布特征,并获得电负荷与冷热负荷的概率密度函数,进一步分析该函数的参数,可知其不具有完全的统计性质,因而具有认识意义的模糊性,通过对参数的隶属函数和机会测度函数特征的提取,从而定义电负荷与冷热负荷为随机模糊变量;其次分析电负荷与冷热负荷两类变量之间的耦合特性;最后结合随机模糊模型及各类负荷间的耦合特性,提出了CCHP系统接入电网负荷随机模糊建模方法及其相应建模步骤。湖南省某市接入10kV的CCHP系统的历史负荷数据样本仿真结果验证了该模型的有效性和正确性。     

基于可再生能源的冷热电联供系统集成配置与运行优化研究进展

基于可再生能源的分布式冷热电联供系统(RE-CCHP系统),以可永续利用的可再生能源作为能量输入,能借助太阳能、风能等的时空互补特性实现冷热电综合供应,显著提升能源利用效率和系统可靠性,因而对可再生能源的大规模高效利用和节能减排具有非常重要的意义.梳理了近年来RE-CCHP系统的主要研究进展,总结了RE-CCHP系统集...     

太阳能冷热电联供系统的综合性能评价与研究

为了高效利用丰富的太阳能资源,同时满足用户多样化能源的需求,可以采用太阳能实现冷热电联供。当太阳能作为热源或辅助电源时,系统较为稳定且控制方法简单。但是当两种形式同时存在时,会导致太阳能的能源利用率降低且成本升高。因此,需要一种方法对太阳能冷热电联供系统(PV/T-CCHP)的优劣进行评估。提出采用基于Fuzzy-AHP的多目标决策法(MCDM),建立PV/T-CCHP系统指标体系。以传统的分供系统作为参考,从四个角度分别评估了PV/T-CCHP系统运行性能、不同控制策略下的运行性能以及综合运行性能。研究结果可以为PV/T-CCHP系统的设计运行提供参考。     

燃气内燃机冷热电联供系统节能经济性分析

针对华北地区面积为6 000 m2的办公楼,建立了燃气内燃机冷热电联供系统的供能方案并制定了运行策略。在系统发电上网的条件下,对供能方案的能源利用率和经济性进行了分析。与用市电、电制冷、燃气锅炉供热或热电联产集中供热的两种常规供能方式进行比较,并分析了天然气价及电价对系统经济性的影响。结果表明:燃气内燃机冷热电联供系统一次能源利用率可达70%以上,明显高于传统分供系统;当天然气价小于3.3元/m3时,或者电价大于0.65元/kW·h时,三联供系统经济性优于传统分供系统。应结合建筑的具体情况和当地能源价格,合理选择供能方式。     

冷热电联供型微电网容量规划优化研究

与普通能源利用形式相比,冷热电联供型微电网具有能源利用效率高、利用形式多样、就地解决综合能源需求等特点,可以很好地满足综合能源用户的需求。目前在运或在建的冷热电联供项目往往存在设备配置比例不合理,设备利用率低或无法实现较高的能源利用效率。介绍了几种典型的联供型微电网形式,进行了微电网容量规划优化建模,并在CPLEX环境下编程实现该模型,通过算例分析验证了该模型的有效性。     

冷热电联供型微电网能量管理平台设计

能量管理是联供型微电网能否充分高效利用能源的关键,借鉴现有微电网能量管理平台,设计了一种联供型微电网能量管理平台结构框架,采用分层/分级式的结构,上层集中管理控制,底层分散控制。软件平台采用精确的系统元件设备模型,运用成熟的算法,求解优化模型提供日前调度计划。实时调度系统每5 min修正日前调度计划,抑制微电网内的功率波动,减少对上级调度的影响。采用图形模型数据库一体化的思想,设计了图形工具,使平台的可扩展性更强。     

分布式冷热电联供总能系统的发展

分布式冷热电联供总能系统具有能源综合利用效率高和环境污染小等优点。介绍了分布式冷热电联供总能系统的工作原理、主要类型、特点及发展现状,为发展适合我国国情的分布式冷热电联供总能系统提供参考。     

基于内点法的CCHP系统经济运行研究

针对以燃气内燃机与吸收式冷温水机组为核心的冷热电三联供系统,提出了一种并网不上网情况下的经济运行优化模型。该模型以满足冷/热、电负荷需求时系统运行费用最小为优化目标,在分析相关设备的热电特性并得到相应的特性函数的基础上建立各项约束条件,同时着重考虑了三联供系统与电空调之间的配合问题。利用路径跟踪内点法对该模型进行优化求解,得到冷热电三联供系统的优化运行方案。以贵州某实际建筑物为研究对象,在不允许三联供系统向电网供电的情况下,选取典型月份的冷/热、电负荷预测数据,应用提出的基于内点法的冷热电三联供系统经济运行优化方法制定出燃气内燃机发电计划及电空调运行计划,结果验证了本文提出的冷热电三联供系统经济运行优化方法的可行性。     

湖北电网发电机组AGC功能的实现

介绍了AGC控制的基本原理，湖北电网实现AGC控制的过程和发电机组接受AGC控制的性能指标的确定，结合火电机组的特点阐述了保证系统有效地实现AGC控制时应注意的几个问题。     

基于TRNSYS的气候变化下“冷-热-电”联供系统运行优化

气候变化导致的极端天气给建筑负荷和冷、热、电联供(combined cooling heating and power, CCHP)系统供能策略带来很大的影响,以上海市某医院为主要研究对象,采用PRECIS软件预测该地区2025至2100年的温度变化,利用TRNSYS软件搭建医院能耗模型计算气候变化影响下的全年逐时负荷,构建了考虑负荷变化影响的“冷-热-电”联供系统运行优化模型,最终生成适应气候变化的供能系统运行方案。负荷预测结果表明,极端高温现象导致建筑的冷、热负荷呈现波动变化趋势,可能造成供需失衡,即夏季高温制冷不足和冬天暖冬供暖过剩的问题。与传统优化模型相比,该模型生成的系统协同运行方案可以增强用户体验,实现降本增效。     

考虑CCHP的工业大用户综合能源系统扩展规划

工业大用户是一个多能源综合供给系统,传统的工业大用户综合能源系统(integrated energy system,IES)规划忽略了多种能源的参与.计及冷热电联供系统(combined cooling,heating and power,CCHP),考虑多能梯级利用及其与可转移生产任务的耦合关系,文章建立了工业大用户...     

基于粗糙径向基函数网络的船舶发电机励磁控制

粗糙集和神经网络的集成技术综合利用了粗糙集理论数据分析与决策规则自动提取的优点以及神经网络对非线性函数任意逼近的能力,为复杂非线性系统的建模辨识提供了一种新的途径。文中提出了一种基于粗糙径向基(radial basis function,RBF)网络的船舶发电机励磁神经比例–积分–微分(proportion-integral-differential,PID)自适应控制方法,通过粗糙RBF网络离线学习和在线辨识对神经PID控制器的参数进行自适应调节。仿真结果表明,该控制方法与传统PID控制相比具有超调量小、调节速度快等优点。     

冷热电联供系统多目标优化研究

在研究冷热电联供系统发展现状与运行原理的基础上,以冷热电联供系统相对于分供系统节约的能源消耗和二氧化碳排放作为约束条件,以联供系统和分供系统的投资差值为目标函数,构建了一个惩罚函数,并以某地区为实例研究冷热电联供系统与分供系统在满足节能减排效果的条件下,达到最优经济效果的状态。研究结果表明,在文中所给定的系统状运行态下,联供系统的节能减排效果优于分供系统,在电气价格比大于0.13时,联供系统投资小于分供系统。     

燃料电池发电机电源管理及控制系统设计

本文介绍了1kW混合动力质子交换膜燃料电池发电机的基本组成,设计了燃料电池发电机的电源管理系统及其控制系统。该设计通过简化电路拓扑结构,改进了传统的燃料电池Discharge(瞬时放电)电路;通过蓄电池提供瞬时峰值电流,改善了燃料电池混合动力发电机的实时供电能力。为燃料电池混合动力发电机系统控制的研究提供了一个可靠的硬件平台。     

考虑需求响应的CCHP系统中分布式电源的选址定容

以往对于冷/热/电联供(combined cooling heating and power,CCHP)系统的研究主要集中在其运行优化上,较少对系统中分布式电源(distributed generation,DG)的选址定容问题进行研究,更少有文献将基于价格与基于激励的需求响应(demand response,DR)综合考虑在系统中。该文利用CCHP系统的多能源互补特性,综合考虑基于价格与基于激励的需求响应,以分布式电源接入节点与接入容量为变量,提出了计及需求响应的分布式电源选址定容模型。首先,建立了CCHP系统热电耦合运行模型。其次,综合考虑负荷削减量、中断持续时间与中断时间因子等因素,提出了可中断负荷的单位电量补偿定价的方法。通过在目标函数中分析需求响应成本,使规划目标更为全面,从而节约投资。另外,综合基于激励与基于价格的需求响应作用,考虑用户对于电价、燃气价格、可中断负荷单位电量补偿定价的响应,定义了改进的价格弹性系数,并利用此系数对负荷预测进行修正。最后,通过基于邻域再搜索的改进粒子群算法(neighborhood re-dispatch particle swarm optimization,NR-PSO)对规划模型进行求解,并通过对某13节点综合园区系统的仿真分析,验证了所提模型及方法的有效性。     

垂直轴离网型异步电机风力发电系统控制和能量管理策略

为解决传统离网型小风电系统风能利用范围有限、蓄电池充放电控制不合理等问题,研制了基于垂直轴的离网型异步电机风力发电系统,异步电机发电运行转速范围更宽,通过灵活的控制策略,对有功和无功功率同时进行调节,实现能量双向流动,同时解决机组以及蓄电池的协调控制,且能电动运行,帮助垂直轴风力机实现自启动。发电机采用转差频率控制,在风速和负载变化时通过脉宽调制变换器调节输出功率,母线上的卸荷器辅助完成对蓄电池充放电电流的分段限流控制,共同实现整个系统的功率平衡和稳定运行。对5.5kW样机系统进行了实验研究,结果证明了系统设计和控制策略的正确性和可行性。