工业园区综合能源系统解决方案

3。2424uu我国自然资源禀赋与经济中心呈现逆向分布。同时，高渗透率可再生能源大规模并网、电力电子设备广泛应用、区域电网互联规模不断扩大。地域能源分布情况石油（陆上东北和华天然气（陆上西北占3用技术的进步以及信息采集传输、大规模计算分析成本的降低为跨越多时空尺度的多能源供用能链条纵向（阶段）与横向（范围）集成优化提34高新区/技术/酒店/写字楼•海岛在供用能系统自身矛盾和外部技术进步内外因素的综合作用下，多能互补集成优化成为我国能源革命的重要抓手和突破口，是未来能源发展转型变革的方向。面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求，以常规能源和新能源协同高效利用为特征的园区级综合能源系统是其中重要的一环。u系统模式：园区综合能源系统是面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求，因地制宜、统筹开发、互补利用传统能源和新能源，优化布局建设一体化集成供能基础设施，通过天然气热电冷三联供、分布式可再生能源和能源智能微网等方式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用。6u园区综合能源系统是构建互联网智慧能源系统的重要任务之一，对于清洁低碳、安全高效现代能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义。771）在新城镇、新产业园区、新建大型公用设施、商务区和海岛地区等新增源与分布式能源协同开发利用，优化布局电力、燃气、热力、供冷、供水管廊等基础设施，通过天然气热电冷三联供、分布式可再生能源和能源智能微网等方式实现多能互补和协同供应，为用户提供高效智能的能源供应和相关2）在既有产业园区、大型公共建筑、居民小区等集中用能区域，实施供能以及工业副产品、生活垃圾等能源资源回收8动项目升级改造和系统整合，启动第一批示范工程建设。“十三五”期间，建成国家级终端一体化集成供能示范工程20项以上，国家级风光水火储多能互补示范工程端一体化集成供能系统比例达到50%左右,既有产业园区实施能源综合梯级利用改3。9494围绕园区综合能源系统，围绕园区综合能源系统，已有多个实际示范工程，进行相关关键技术研究及工程应用。1.中德生态园科技项目中德生态园位于山东青岛经济技术开发区国际生态智慧城内，定义为高端生态示范区、技术创新先导区，高端产业集聚区。其中分布式能源站满足幸福社区供热、德国中心南区和北区供冷供热,采用“自发自用，余电上网”的并网模式。1.中德生态园科技项目技术方案中德生态园系统以燃气冷热电分布式能源技术为核心，采用2台625kW的燃气内燃机和1台1358kW的余热锅炉，结合1台406kW的地源热泵、1台1711kW螺杆式水冷冷水机组、3台20t/h燃气热水锅炉及1台1200kW热水溴冷机等设备构成整体方案。按照能源规划，在中德生态园区共建设6+1个分布式能源站，分布式能源站的位置的设置基本按照供能分区考虑和建设进度规划，在每一个供能分区区块的负荷中心规划设置一个分布式能源站；在项目的中心规划设置一个区域分布式围绕园区综合能源系统，围绕园区综合能源系统，已有多个实际示范工程，进行相关关键技术研究及工程应用。2.北京燃气集团指挥调度中心大楼北京燃气集团指挥调度中心大楼（简称燃气大楼）位于北京市西直门南小街官园青年宫北侧，是北京市天然气管网的监控和调度中心，同时具备天然气用户报装、报修、IC卡结算以及辅助办公等多项功能的建筑。大楼建筑面积32800m2，建筑物高度42m，地上十层，地下二层。2.北京燃气集团指挥调度中心大楼技术方案北京市燃气集团在新建的指挥调度中心大楼建设以天然气为燃料的燃气发电、供热、供冷的三联供系统，满足大楼用电、采暖、空调的需要。建成后的北京燃气大楼三联供系统是北京的首个三联供示范项目。该项目于2003年建成,从2004年8月试运行成功以后，一直运行稳定，确保了北京燃气大楼在空调、燃气大楼三联供系统采用2台（725kW、480kW）燃气内燃发电机组，分别与2台（200万大卡、100万大卡）烟气热水型余热直燃机直接对接，在天然气做功发电的同时产生余热。其中，烟气（约460℃)通过三通阀（调节型)进入余热直燃机的高温发生器，作为余热直燃机的高温热源；缸套水在夏季进入余热直燃机的低温发生器，在冬季进入板式换热器与供热回水换热。通过余热直燃机在夏季产生7～12℃的冷水，在冬季产生50～60℃的温水。系统运行时优先利用烟气和缸套水中的热量满足大楼冷、热负荷的需要，如果余热量不够，将采用余热直燃机组补燃解决。围绕园区综合能源系统，围绕园区综合能源系统，已有多个实际示范工程，进行相关关键技术研究及工程应用。3.北京高速铁路南站CCHP项目北京南站能源中心供能范围为14万平米，包括12万平米的站房面积和2万平米左右的写字楼，设计冷负荷北京南站冷热电三联供技术的应用通过能源的梯级利用使天然气的最高使用效率从50%提高到90%以上，可满足北京南站总用电量的48.7%。3.北京高速铁路南站CCHP项目技术方案南站能源供应方式采用：燃气冷热电三联供系统与污水热泵相结合的能源系统,动力站采用2台1570kW的燃气内燃发电机组，与两台1620kW的烟气热水型余热吸收式空调机组直接对接。能源站总投资7000多万元。南站主站房屋顶大面积采用太阳能光伏发电系统，总装机容量300kW，投资约5000万元。在夏季，天然气发电承担基本电力负荷，不足部分由市电提供，发电烟气和部分缸套水余热进入烟气热水吸收机制冷，不足的冷量由污水源热泵提供，吸收机利用后的低温烟气进入烟气热回收器，换出热水和发电机缸套水一块送入站外办公楼除湿系统的再生器；在冬季，烟气吸收机按照热泵模式运行，回收烟气冷凝热回收器回收的冷凝热，不足部分由污水源热泵提供。围绕园区综合能源系统，围绕园区综合能源系统，已有多个实际示范工程，进行相关关键技术研究及工程应用。4.长沙黄花国际机场能源中心长沙黄花国际机场分布式能源站项目是湖南省第一个分布式能源项目，也是我国民航系统第一个采用BOT方式建设的能源供应项目，实现了分布式能源从项目开发到设计、建设、商业化运营的一体化服务模式。4.长沙黄花国际机场CCHP项目技术方案分布式能源站主要为15.4万m2新建航站楼提供全年冷、热以及部分电力供应。能源站采用以燃气冷热电分布式能源技术为核心，结合常规直燃机、离心式电制冷机组、燃气锅炉、热泵及冰蓄冷（二期工程）等先进能源技术。设计总规模为27MW制冷量，18MW制热量和2×1160KW发电量。能源站一期配备2×1160kW的燃气内燃发电机组、2×4652kW的烟气热水型余热直燃机、1×4652kW的燃气直燃机、2×4571kW水冷离心式制冷机组、1×2.8MW燃气热水锅炉。发电机所发电力采用并网不上网的方式运行，供给能源站及黄花机场新航站楼。黄花机场分布式能源站实现了能源的梯级利用，先将燃气燃烧产生的高温热能转化为高品位的电能，然后再将发电后的中低品位热能回收利用，用于航站楼的冷热供应。与常规能源供应方式相比，一次能源节能率约41%，年节约标煤3640吨，年二氧化碳减排量为8956吨。围绕园区综合能源系统，围绕园区综合能源系统，已有多个实际示范工程，进行相关关键技术研究及工程应用。5.广州大学城分布能源项目广州大学城能源站项目位于广州市番禺区南村镇，与广州大学城一江之隔，占地面积11万平方米，是广州大学城配套建设项目，为广州大学城18平方公里区域提供冷、热、电三联供，也是全国最大的分布式5.广州大学城分布能源项目技术方案一期项目包括LNG燃气—蒸汽联合循环机组及配套设施、热水制备站、冷冻站等。能源站以天然气为一次能源，通过燃气-蒸汽联合循环机组发电。燃气-蒸汽联合循环机组发电工作原理是由两台燃气轮机和一台发电机组成--两台燃气轮机燃机效率可达39%，排出的479℃烟气进入余热锅炉循环利用。余热锅炉再生产出蒸汽供应给汽轮发电机进行发电。发电后的尾部烟气余热再生产高温热水，制造生活热水和空调冷冻水。围绕园区综合能源系统，围绕园区综合能源系统，已有多个实际示范工程，进行相关关键技术研究及工程应用。6.廊坊市新朝阳泛能微网项目廊坊市新朝阳泛能微网共包含4个用户：热力三处、华航、新朝阳和乐晟，服务面积共40万平方米，微网充分利用原有用户的设备，并在原有系统基础上进行优化重组，实现各个用户的互联互通、能量的传输、调配和交易。6.廊坊市新朝阳泛能微网项目技术方案设置一座分布式能源站，地下独立布置，减少噪音、振动等影响。与简单煤改气相比，泛能网建成后每年可实现Nox减排7150吨，SO2减排3360吨，粉尘减排2860吨。能源站设两台功率为800kW的燃气发电机组和1台2100kW的余热锅炉，发电机出口电压0.4kV，升压后通过10kV电力电缆分别接入热力三处原有变配电间两段10kV母线。在冬季工况下，热力三处燃气内燃机余热和燃气锅炉产蒸汽为区域提供主热源,除满足自身需求外，供给华航和乐晟商城供热，新朝阳项目由于采用蓄热电锅炉，可以根据运行时段的成本来选择给自己供热或利用热力三处的热源。夏季，乐晟和新朝阳采用电制冷+蓄冰供冷，运行的经济性明显好于燃气锅炉+蒸汽溴冷机，满足新朝阳、乐晟、热力三处的供冷需求，不足部分由热力三处的蒸汽溴冷机补充。围绕园区综合能源系统，围绕园区综合能源系统，已有多个实际示范工程，进行相关关键技术研究及工程应用。7.某机场航站楼供能系统7.某机场航站楼供能系统围绕园区综合能源系统，围绕园区综合能源系统，已有多个实际示范工程，进行相关关键技术研究及工程应用。8.苏州协鑫工研院”六位一体“项目综合利用天然气热电冷联产、太阳能、风能、低位热能、储能多种能源形成工业园区综合能源系统，通过多种能源之间的有机结合和相互转换，最经济、高效、可靠、环保地提供用户的能源供应方式，如电能、采暖、制冷、生活热水、蒸汽等。8.苏州”六位一体“项目能源控制调度策略能源使用调度遵循”安全有限、低碳优先、经济优先、需求优先”的五大原则,实现能源安全、清洁、高效、低碳利用，全面提升能源品质。安全优先微电网调度首先需保证微电网接入系统和自身的安全运行低碳优先风能、光伏发电等清洁能源首先利用，”自发自用、余电上网效率优先以热定电，梯级利用，充分利用余热资源，提高=能源利用效率经济优先通过不同能源经济测算模型，优选最经济的运行方式需求优先优先调控需求侧用户，保证电源侧稳定六位项目推广意义苏州协鑫六位项目推广意义苏州协鑫因地制宜，创新机制。本项目在可再生能源贫乏的城市电网实施，选择多种新能源功能的微电网方式，提高能源消耗清洁指数高，电价承受能力强的工业园区、建筑物实施，有积极推广意义；多能互补，自成一体。通过智能调度管理，优先低碳调度，以光伏、风力优先,多余能源进行储存，需求侧相应，降负荷削峰；能效调度，以热定电；探索园区微网的抗扰动性能力研究，为示范推广积累经验；技术先进、经济合理。采用多种分布式新能源供能，智能调度，符合政策对新典型示范、易于推广。项目为实施结合了风电、光电、天然气分布式供能及储能，采用模块化典型设计，作为探索新能源园区微电网应用推广项目研究。围绕园区综合能源系统，围绕园区综合能源系统，已有多个实际示范工程，进行相关关键技术研究及工程应用。9.欣旺达博罗工业园区项目项目集研发、设计、生产、销售等于一体9.欣旺达博罗工业园区项目项目集研发、设计、生产、销售等于一体，产品涵盖手机数码、笔记本电脑、电动工具、电动自行车、大型电动汽车、光伏储能动力电池模组和精密结构件、高端触摸屏及相关上下游产业和产品。项目规划分三期建设，一期已建成投产。预计三期全面建成后用工可达2万多人，年产值500亿元，年创税18亿元9.欣旺达博罗工业园区结构：风光储系统和冷热联供系统9.欣旺达博罗工业园区结构：风光储系统和冷热联供系统风光储发电系统：负责园区重要电负荷的电能供应。冷热电联供系统：(1)调控燃气机满足风光储发电系统的额外电功率需求：(2)利用剩余的可调度功率,尽可能地满足园区的冷／热负荷需求。3。44综合能源系统集冷/热/电/气多种能源的生产、输送、分配、转换、存储等环节于一体，是一个冷/热/电/气等多种能流相互耦合的复杂系统，系统内可再生能源和负荷的波动性，系统内可能存在多利益主体，使得能量供需平衡的调控变得相当复杂。传统集中式的EMS管理系统难以满足综合能源系统协同互补与多利益主体的要求，因而需要研究“分布自治”和“集中协调”的分层分布式的协调控制方法。。工业园区综合能源系统协调控制方法总体图n工业园区内综合能源提供商负责工业园区内的供冷、供热、供电、供气等以及其他辅助服务，以获取收益。综合能源提供商通常会配置光伏、风机、CCHP发电等分布式发电设备以及蓄冷、蓄热、电储能等储能设备，相当于一个集成的综合能源发供能单元。综合能源提供商将自身供发部分提供给园区内的厂区用户，供电不足时可通过联络线向外界电网公司购电，但不可超过联络线最大值允许值。n综合能源提供商通过CCHP、燃气锅炉、冰蓄冷系统等产热、产冷并通过园区内铺设的热力管道、冷水管道提供给工厂用户使用。综合能源提供商负责监控工业园区内电网、热网、冷网的运行状态，保障工业园区类各类能源的供需平衡，为用户提供服务，获取收益，发布负荷需求。其主要执行机构为安装在综合能源提供商主站内部的综合能源管理系统。n工厂用户是从综合能源提供商接收能源供应的一方，是综合能源提供商的主要服务对象，具有冷、热、电、气的需求。按照需求响应互动响应能力可划分为：柔性负荷用户和刚性负荷用户。其中，柔性负荷用户可在电力负荷高峰时，改变自身的用电、用能行为习惯，负荷响应DR和IDR事件，来实现园区综合能源系统内的供能平衡，起到削峰填谷、辅助备用的功能。与此同时，互动用户可在响应过程中，获得一定的互动补偿。n外界电网公司负责向园区综合能源提供商提供电能。当综合能源提供商的自发电量无法满足园区内工厂用户需求时，外界电网公司负责向其输送缺额的电能。n出于公平、公正考量，需要引入第三方监管机构，其独立于综合能源提供商、电网公司、工厂用户、需求响应聚集商等，在国内通常为政府所设监督机构部门。由于涉及到冷、热、电、气等多能间的生产、分配、输送、交易等过程，涉及到多方利益，为了保证各方公平、公正地参与协调控制业务，需要对该过程中参与方的行为进行监管。n需求响应聚集商，负责将工业园区内分散并且不满足最小需求响应互动参与量约束的用户的需求响应可调资源聚合起来，进行打包管理。工厂用户可以需求响应聚集商的服务情况、经营状况、价格高低等方面选择合适的需求响应聚集商。u工业园区综合能源系统协调控制的功能需求主要包括工厂内部能源优化管理、互动响应资源管理、园区内能源优化管理、事件管理、综合能效管理等工业园区综合能源系统协调控制功能需求u1)工厂内部能源优化管理。应能为工厂用户提供该工厂内冷、热、电、气等多能信息的采集与监测、工厂内部负荷预测、工厂所装风机、光伏等新能源发电出力预测、工厂内可控资源的优化计算与管理、互动可调能力的上报。工厂内部能量优化管理应根据所采信息对负荷进行预测、可再生能源出力u2)互动响应资源管理。应能对综合能源提供商侧和工厂用户侧的资源进行管理。对工业园区综合能源系统内的需求信息进行实时监测。掌握工业园区u3)工业园区多能优化管理。应能为园区综合能源提供商提供该工业园区内冷、热、电、气等多能信息的采集与监测、工业园区内部负荷预测、综合能源商侧所装风机、光伏等新能源发电出力预测、工业园区内可控资源的优化计算、电网联络线的峰值监控。工业园区多能优化管理管理应根据配电终端、冷热终端所采集信息对负荷进行预测、可再生能源出力进行预测，并制定切实可行的优化控制策略。在工业园区内峰值较高，工业园区与上级电网的联络线的峰值功率可能越限的情况下，采用自身直调电储能或要求工厂用户u4)事件管理。应实现根据需求响应互动机制方案对需求响应事件进行管理,综合考虑综合能源提供商侧和工厂用户侧的资源，对工业园区综合能源系统的需求响应方案的制定、发布、互动量的认取、互动量的执行、需求响应在理想情况下，工厂用户、园区综合能源提供商侧的配电终端、冷热终端等监控设备均可对冷、热、电、气的状态信息进行准确无误的采集，双方配置的能源优化管理系统对多能负荷、可再生能源出力等作出准确无误的预测分析，负荷侧用能不产生较大波动。此种情况下，工厂用户、综合能源提供商均各自按照自身利益最大化的目标执行，此时无需需求响应项目的执行与发布。工业园区综合能源系统协调控制的体系架构图模型说模型说明 工业园区综合能源系统集冷/热/电/气多种能源的生产、输送、分配、转换、存储等环节于一体。工业园区综合能源系统内部包含电力系统、热力系统、制冷系统、天然气系统等子能源系统多种能源的耦合度较强，以及各类能源的生产设备、转换设备、消费设备等设备单元，设备种类复杂。产能设备模型模模型说明光伏模型太阳能光伏发电系统是一种最为常见的分布式发电系统。光伏的出力大小与太阳光照强度、空气清洁程度、设备的运行状况、温度以及光伏本身的性能参数有关。当光伏采用最大功率点跟踪控制（MGCC）策略时，其输出功率的大小可由下式表示标准实验条件下的测试出力，GAC为光照强度，GSTC为标准光照强度，k是温度系数，TC为光伏发电的实际现场工作温度，Tr为参考温度值。柴油发电机模型柴油发电机也是目前综合能源系统中常见的一种发电机，并且可起紧急事故备用作用，并可为黑启动提供频率支撑。其模型描述了所消耗的燃料与输出功率间的数量关系。其出力特性可由下式进其中，F0是柴油发电机燃料曲线的截距系数，F1是燃料曲线的截距，YDG是柴油发电机的额定容量，PDG为单台柴油发电机的实际出力。模型模型说明风机模型风力发电机(WindTurbine,WT)的输出功率与其安装的地点位置、风速、海拔高速以及风机自身的参数等因数有关。典型风机的出力特性如图所示。其输出功率特性需将切入风速、额定风速、切出风速等参数考虑入内。若外界环境风速小于风机的切入风速时，风机不启动，无输出。当外界风速介于切入风速和切出风速区间时，风机有输出。当风速大于额定风速，小于切出风速时，风机对外输出近似为额定功率。若风速大于切出风速时，将风机切除。其输出功率表达式如公式所示。其中，PWT(vi)、PWT(vi+1)为对应风速大小vi与vi+1时的风机的出力。产能设备模型模模型说明燃气轮机模型进行发电的设备。按照功率容量大小可划分为：大中型燃气轮机、轻型燃气轮机以及微燃机等。相较于传统燃煤火电机组，燃气轮机产生的硫化物、烟尘、氮氧化物更少。近年，随着环保意识的增强，燃气轮机发电在发电单元的占比不断加大。其电出力与输入的天然气热值间的对应关系模型可表示如下其中，FPGU为输入燃气轮机的天然气对应总热值,FPGU为输入联供机组的对应热值，Pv为燃气轮机的电出力值。燃气锅炉模型燃气锅炉是一种典型的通过消耗输入的天然气进行产生热能的设备。其热出力与输入的天然气热值间的对应关系模型可表示如下：其中，FGB为输入燃气锅炉的天然气对应总热值FGB转换设备模型模模型说明电制冷设备模型电制冷设备消耗电能为用户提供冷能,常用的制冷设备有家庭户用空调、中央电空调等。其制冷量与输入电能之间的转换效率间对应关系可采用能效比来进行描述。需要注意的是，能效比值与设备的运行工况有关，并不是固定值。其电-冷之间的转换关系可表示为下式其中，QEC为电制冷设备输出的冷功率电制热设备模型电制热设备消耗电能为用户提供热能,其电能-冷量之间的转换对应关系可表示为公式：其中，QHP为电制热设备输出的热功率，COPHP为电制热设备的能效比为电制冷设备电功率。转换设备模型模模型说明余热锅炉模型余热锅炉可将燃气轮机废气中的热量进行回收，并产生高温蒸汽或热水，是综合能源系统实现能量梯级利用的一个重要设备，其输入的废气中的热量与产生的热水及高温蒸汽中热量的ηWH为余热锅炉效率，QWH为余热锅炉输入的热功率大小。其中，为吸收式制冷机输出的冷功吸收式制冷机模型其中，为吸收式制冷机输出的冷功吸收式制冷机利用某些具有特殊工质的制冷剂，通过该制冷机的气化过程吸收热量，从而达到对外制冷的效果。目前，常用的溴化锂吸收式制冷就是其中的一种典型代表，其通过回收余热进行制冷，提供给用户使用。其吸收余热与对外的制冷量间的关系可率，COPAC为吸收式制冷机的热冷比,为吸收式制冷机输入的热功率。换热器模型换热器是将较高温度流体的热量传送交换给较低温度流体的一种设备。按照二者间交换能量的流体的形式进行划分，主要可分为：烟气式换热器和蒸汽式换热器。两侧高低温流体之间的交换关系可由下式进行描述。【3.2工业园区综合能源系统模型构建】储能设备模型储能设备是综合能源系统中一种重要的设备，可对能量在时间维度上进行转移。一、当前新能源发电设备大量接入电力系统，储能可有效平抑间歇性电源的波动，增强电网的调峰、调频能力，促进可再生能源的消纳。二、减小电力系统负荷峰谷差的大小，提高电力设备的整体利用率和使用年限，减缓相关设备的升级改造。模模型说明电储能系统模型电储能系统是目前应用最广泛的储能系统。目前，电储能系统的种类很多，其基本的充、放电功率、剩余容量模型可由下列公式表示。其中、为电储能系统充放电前后的剩余能量，σES为电储能系统的自损失率，PES,C为电储能系统的充电功率，ηES,C为电储能系统的充电效率，PES,D为电储能系统的放电功率，ηES,C为电储能系统的放电效率，γES,C为电储能系统最大充电倍率，γES,D为电储能系统的最大放电倍率，CapES为电储能系统的额定容量，WWES,max电储能系统的最小允许容量和最大允许容模模型说明储能设备模型蓄冷系统模型蓄冷系统也是一种常见的储能系统。通常，蓄冷系统可分为冰蓄冷系统和水蓄冷系统。水蓄冷系统的造价相对较低，经济性强，其缺点是占地面积较大，而且舒适性也不如冰蓄冷系统。较于水蓄冷系统，冰蓄冷系统的占地面积较小，适用于土地资源相对缺乏的用户，并且可以与低温送风技术相结合，明显降低室内空气湿度，提高人体舒适度。目前，冰蓄冷系统被广泛应用与一些高档宾馆及办公大楼。典型的冰蓄冷系统由双工况主机、基载主机、蓄冰池及相应的水循环系统组成。其中，双工况主机既可制冷，又可制冰，但不可同时工作在两种模式下，其处在制冷模式下的效率较一般的基载主机略低。基载主机的作用是：当双工况主机处于制冰模式时，其负责制冷供给冷负荷。蓄冰池负责将制好的冰进行存储，当需要融冰释冷时，其可供给相应的冷能。其中，QIS,ice为双工况制冷机的制冰冷功率COPIS,ice为双工况制冷机制冰时的能效比，QIS,cooling为双工况制冷机的制冷冷功率，COPIS,cooling为双工况制冷机制冷时的能效比，PIS为输入双工况制冷主机的电储能设备模型模模型说明蓄冷系统模型蓄冰池负责冰量的储存，蓄冰前后，蓄冰池内的冰量的变化情况可由下式进行表示。的剩余能量，σIS为冰蓄冷系统的自损失率，冷系统的制冰效率，QIS,D为冰蓄冷系统的融冰为冰蓄冷系统最大制冰倍率，γIS,D为冰蓄冷系统的最大融冰倍率，CapIS为冰蓄冷系统的额定容量，WIS,min，WIS,max许容量和最大允许容量。储能设备模型模模型说明蓄热设备模型随着技术的发展，蓄热设备(Thermalstorage,TS)也被广泛应用于综合能源系统中。在目前进行的火力发电灵活性改造中，蓄热设备被视为增加火力发电机组灵活性的一个重要手段，其原理和模型与蓄冷设备类似，可由如下公式进行表示。其中，、为蓄热系统蓄热、放热前后的为蓄热系统的蓄热热功率，ηTS,C为蓄热系统的蓄热效率，QTS,D为蓄热系统的放热热功率，ηTS,C为蓄热系统的放热效率，γTS,C为蓄热系统最大蓄热倍率，γTS,D为蓄热系统的最大放热倍率，CapTS为蓄热系统的额定容量，WTS,min，WTS,max蓄热系统的最小允许容量和最大允许容CCHP模型模模型说明CCHP三联供模型CCHP系统的内部能量流动冷、热、电三联供系统（Combined内部的能量流动为：一部分天然气输入燃气轮机或微燃机，燃气轮机或微燃机进行高温燃烧产生蒸汽进行发电，满足用户部分用电需求。并通过吸收式制冷机或余热锅炉将其产生的余热进行回收，满足用户的冷、热需求。若用户的热需求较大，另一部分天然气还可输入燃气锅炉，由燃气锅炉补燃产生相应的热量供给用户。从天然气流向角度，可进行分析和建模。其能量流动示意图如图所示。天然气主要输入燃气锅炉和燃气轮机，其表达式可如公式所示。CCHP模型模模型说明CCHP三联供模型对CCHP机组，可分为定热电比（如背压式机组）和变热电比（如抽凝式机组）2种类型。其等效模型分别如公式(1)及公式(2)所示。定热电比的CCHP的电出力PCCHP和QCCHP关系为变热电比的CCHP的热电比是可变的，在某运行方式下，满式中，αCCHP为定热电比的CCHP式中，Pcon为变热电比的CHP在的热电比、PCCHP、QCCHP分别为纯冷凝方式下的电出力、Z为一CCHP的电、热出力。常数，为热出力与因抽汽减少的电出力的比值。在CCHP系统中，实现了能量的梯级利用，例如高温段热能（1000℃以上）用来发电，中温段热能（100℃-500℃)用来驱动热泵或吸收式制冷机用来向用户供冷供热,低温段热能（100℃左右）可用来除湿、供热、向用户提供生活热水等。运行优化研究运行优化研究典型工业园区综合能源系统能流图工业园区综合能源系统整合集成了电力系统、天然气系统、热力系统等能源子系统，各子系统间呈强耦合特性，其中,电力系统是综合能源的核心系统。典型的综合能源系统的能源流动示意图如图所示。综合能源系统内部子能源系统——电力集成了光伏发电、风力发电、燃气发电等发电单元，配置先进的储能系统，并与外电网通过联络线进行联接。故综合能源系统可通过内部集成发电单元进行供电，满足负荷需求。综合能源系统内配置的电制冷设备可将电能转换为冷能供给用户，并可将部分冷能储存在蓄冷设备中。吸收式制冷机还可吸收燃气轮机的废热进行供冷。同理，燃气锅炉可消耗天然气向用户供热，电制热设备可消耗电能制热，余热锅炉回收废热为用户供热等。综合能源系统对能量实现了梯级利用与多种能源间的协调工业园区综合能源系统协同调度模型运行优化研究运行优化研究对工业园区综合能源系统内部的用户而言，在不同场景时，可能会存在多种利益诉求。对目前关于综合能源系统的控制目标进行分析总结，可主要归为以下5类：购能成本最小化目标、运行维护费用最小目标、环境惩罚费用最小成本目标、能源利用效率最大、用户满意度最大目标、供能可靠性最高、峰谷差方差最小等。通常以购能成本最小化作为目标园区内的一些工厂用户会存在用天然气需求，电力需求、热力需求、用冷需求等,需要购买相应的能源，因此会存在购能费用最小的诉求。故购能费用最小的目标函数可表示为：其中f1代表各用户总的运行费用，CE、CH、CC、Cgas代表各用户的购电、购热、购冷费用,Cgas代表各用户总的购气费用。工业园区综合能源系统协同调度模型运行优化研究运行优化研究购电成本可进一步表示如下：式中，代表用户在t时刻的分时电价，ha代表用户在t时刻的购电功率。购热成本可进一步表示如下：式中，cH为供热价格，QH为用户购冷成本可进一步表示如下：式中，cC为供冷价格，QC为用户的购天然气成本可进一步表示如下：式中，cgas为天然气价格，为用户侧微燃机在t时刻的发电功率，ηMT为微燃机的效率，QGB为燃气锅炉的产热功率，ηGB为燃气锅炉的效率。工业园区综合能源系统协同调度模型约束条件运行优化研究运行优化研究工业园区综合能源系统的协调控制模型中约束条件主要包括两部分：各通用母线的功率平衡约束与各设备间的最大最小运行约束等。其中,各设备的模型及通用等式约束等已在上节设备模型进行了介绍，各通用母线的功率平衡约束已在上节综合能源系统的母线式建模部分进行了较为详细的描述，在此不再赘述。各设备间的最大最小运行约束可表示如下：式中，Pmin代表设备的最小运行允许电功率，Pmax代表设备的最大运行允许电功率，Qmin代表设备的最小运行允许热功率，Qmax代表设备的最大运行允许热功率，Wmin代表设备的最小运行允许容量，Wmax代表设备的最大运行允许容量。3。44【4.1工业园区综合能源系统日前优化调度模型】考虑建筑供冷区域储能特性的工业园区综合能源系统日调度策略调度策略是否考虑储能特性否是园区管理中心园区管理中心研研究工作蓄电池装置电力负荷风机光伏蓄电池装置电力负荷风机光伏电网公司电锅炉冰蓄冷装置工业空调84天然气站4030201510吸收式制冷机制冷区域光伏风电外温微型燃气轮机电冷热气外购电845issssssssssssss电网公司电锅炉冰蓄冷装置工业空调84天然气站4030201510吸收式制冷机制冷区域光伏风电外温微型燃气轮机电冷热气外购电845isssssssssssssssssssssssssssssssss【4.1工业园区综合能源系统日前优化调度模型】考虑建筑供冷区域储能特性的工业园区综合能源系统日研研究工作ttt热能热能HMT,t+Hbr,t=Hbase,t+HAr,t冷能冷能a学优化目标：综合运行成本最小元件建模元件建模ArQAr,t=HAr,t.ICOPPMT,t=HMT,t.RMT/ηi).ΔtSES,t+1=(1−δES)SES,t+Ag在考虑供冷区域的储能特性基础上，加入到通用的工业【4.1工业园区综合能源系统日前优化调度模型】考虑建筑供冷区域储能特性的工业园区综合能源系统日7000700060006000运行成本/运行成本/元购电功率/kw5000购电功率/kw4000400083000720006508300072000650研究工作分析：在考虑供冷区域储能特性之后，Case2的总运行成本小于未考虑的Case1，与电网的交互功率在大部分时刻同样有所下降。【4.2工业园区综合能源系统MPC优化调度模型】考虑复杂生产约束的电池生产工业园区能源网络与生产管数学模型研究工作蓄电池生产厂建模：目标在于满足[1，T]内安排工厂内的设备完成产品一定数量生产任务为基本要求下，研究工作购电成本供能系统运行成本购电成本供能系统运行成本池状态电池包半成品放电后的电池包电池包老化机的放电状态老化机的放电状态优化前优化后<优化后<t/h>0优化前后的蓄电池工厂调度计划对比【4.2工业园区综合能源系统MPC优化调度模型】考虑复杂生产约束的电池生产工业园区能源网络与生产管研研究工作数学模型基于资源任务网的蓄电池生产流程建模：为了体现不同的生产环节对应的阶段性任务和产品状态的动态变化，根据资源任务网方法，以中间状态的产品为状态节点，在同一时间维度下建立了综合考虑生产设备、存储以及物料传输等生产资源的蓄电池生产流程模型。仓储环节pl,h,【4.