本發(fā)明屬于綜合區(qū)域能源系統(tǒng)熱電聯(lián)合調(diào)度領(lǐng)域,具體來說,涉及一種基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法。
背景技術(shù):
近年來,風(fēng)電作為一種可再生能源由于其技術(shù)成熟,經(jīng)濟(jì)性較好且能源效率較高得到了快速發(fā)展。截止2015年底,全球風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到423GW,新增裝機(jī)容量為63GW,其中,中國占30.5GW。中國風(fēng)電的發(fā)展主要在三北地區(qū),三北地區(qū)風(fēng)力資源豐富且冬季熱負(fù)荷需求極大。然而,隨著風(fēng)電的快速發(fā)展,風(fēng)電消納卻由于熱電聯(lián)供中熱出力與電出力的強(qiáng)耦合關(guān)系受到了限制。在吉林省,約有70%的熱負(fù)荷由集中式熱電聯(lián)供機(jī)組(對(duì)應(yīng)英文combined heating and power,文中簡稱CHP)供應(yīng)。熱電聯(lián)供機(jī)組在冬季一般運(yùn)行在“以熱定電”模式。這種運(yùn)行模式極大的限制了CHP機(jī)組的電出力。在夜間,熱負(fù)荷較高而電負(fù)荷較低,CHP機(jī)組運(yùn)行在“以熱定電”模式下則電力供應(yīng)供過于求,因此導(dǎo)致此時(shí)段棄風(fēng)嚴(yán)重。根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2016年上半年,全國平均風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)為917h,棄風(fēng)量為323TWh,平均風(fēng)電消納率為21%。總之,風(fēng)電消納已成為風(fēng)電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。為解決風(fēng)電消納問題,電力人員已進(jìn)行了大量的研究,例如采用蓄電池、電鍋爐等??紤]到風(fēng)電與熱負(fù)荷在時(shí)間與空間上的關(guān)系,即風(fēng)力資源豐富的地區(qū)與時(shí)間一般也是熱負(fù)荷需求較大的地區(qū)與時(shí)間,故從整體能源消費(fèi)的角度看,可以利用熱力系統(tǒng)為風(fēng)電消納提供空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提出一種基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法,該方法既能利用熱網(wǎng)傳輸延時(shí)通過在時(shí)間尺度上錯(cuò)開供需,又能利用房屋蓄熱特性改變負(fù)荷分布,提高熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行靈活性,有效改善棄風(fēng)問題,提升系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)性。
技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法,該方法包括以下步驟:
步驟10)分別建立考慮傳輸延時(shí)的熱網(wǎng)模型以及考慮蓄熱特性的建筑物模型;
步驟20)結(jié)合冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)模型、熱網(wǎng)模型及建筑物模型,建立綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化模型;
步驟30)運(yùn)用綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化模型求解得到最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃,并按照該最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃,控制燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)忮仩t每小時(shí)的出力,并向電網(wǎng)與風(fēng)電場(chǎng)購電。
作為優(yōu)選例,所述的步驟10)中,建立熱網(wǎng)模型的過程為:
步驟101)建立熱網(wǎng)管道模型,具體包括步驟1011)-步驟1015):
步驟1011)建立節(jié)點(diǎn)流量平衡方程,如式(1)和式(2)所示:
式中:qps,kt表示第k段供水管道在t時(shí)刻的流量,單位:kg/h;qpr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻的流量,單位:kg/h;表示以節(jié)點(diǎn)i為終點(diǎn)的供水管道集合;表示以節(jié)點(diǎn)i為終點(diǎn)的回水管道集合,表示以節(jié)點(diǎn)i為起點(diǎn)的供水管道集合,表示以節(jié)點(diǎn)i為起點(diǎn)的供水管道集合,Sns表示供水管道節(jié)點(diǎn)集合,Snr表示回水管道節(jié)點(diǎn)集合,St表示調(diào)度時(shí)間段集合。
步驟1012)建立管道壓損方程,如式(3)至式(5)所示:
式中:Δpps,k,t表示第k段供水管道在t時(shí)刻的壓力損失,單位:m;μp表示壓損因子,Sps表示供水管道集合,Δppr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻的壓力損失,單位:m;Spr表示回水管道集合,Δppu,i,t表示第i個(gè)水泵在t時(shí)刻提供的壓力,Spu表示管道中水泵集合;
步驟1013)建立溫度-流量-熱量方程,如式(6)和式(7)所示:
式中:表示第k段供水管道t時(shí)刻入口熱量,單位:kW;C表示水的比熱容;表示第k段供水管道t時(shí)刻入口溫度,單位:℃;λ表示單位換算因子;表示第k段供水管道t時(shí)刻出口熱量,單位:kW;表示第k段供水管道t時(shí)刻出口溫度,單位:℃;表示第k段回水管道t時(shí)刻入口熱量,單位:kW;表示第k段回水水管道t時(shí)刻入口溫度,單位:℃;表示第k段回水管道t時(shí)刻出口熱量,單位:kW;表示第k段回水水管道t時(shí)刻出口溫度,單位:℃;
步驟1014)建立溫度融合方程:根據(jù)熱力學(xué)第一定律,設(shè)以節(jié)點(diǎn)i為終點(diǎn)的各管道流量在節(jié)點(diǎn)i處融合后形成一個(gè)穩(wěn)定的溫度場(chǎng),則以節(jié)點(diǎn)i為起點(diǎn)的管道入口溫度均相等且等于節(jié)點(diǎn)溫度,如式(8)至式(11)所示:
式中:Tns,i,t表示供水管道節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻的溫度,單位:℃;Tnr,i,t表示回水管道節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻的溫度,單位:℃;
步驟1015)建立熱網(wǎng)傳輸延時(shí)方程:
計(jì)算管道熱水流速,如式(12)和式(13)所示:
式中:vps,k,t表示第k段供水管道內(nèi)的熱水在t時(shí)刻的流速,單位:m/s;ρ表示熱水密度;dk表示第k段管道內(nèi)徑,單位:m;vpr,k,t表示第k段回水管道內(nèi)的熱水在t時(shí)刻的流速,單位:m/s;
熱水流速約束條件滿足式(14)和式(15):
式中:表示第k段供水管道在t時(shí)刻熱水流速下限,單位:m/s;vps,k,t,表示第k段供水管道在t時(shí)刻熱水流速,單位:m/s;表示第k段供水管道在t時(shí)刻熱水流速上限,單位:m/s;表示第k段回水管道在t時(shí)刻熱水流速下限,單位:m/s;vpr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻熱水流速,單位:m/s;表示第k段回水管道在t時(shí)刻熱水流速上限,單位:m/s;
計(jì)算管道熱水傳輸時(shí)間,如式(16)和式(17)所示:
式中:τps,k,t表示第k段供水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間,單位:h;lj表示第j段管道的長度,單位,m;vps,j,t表示第j段供水管道t時(shí)刻的熱水流速,單位:m/s;Sps,k表示熱水從熱源與第k段供水管道之間的管道集合;τpr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間,單位:h;Spr,k表示熱水從熱源流與第k段回水管道之間的管道集合;vpr,j,t表示第j段回水管道在t時(shí)刻的熱水流速,單位:m/s;
對(duì)式(16)和式(17)計(jì)算的實(shí)際傳輸時(shí)間做取整處理,如式(18)和式(19)所示:
式中:表示第k段供水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間段,單位:h;表示第k段回水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間段,單位:h;Δt表示調(diào)度時(shí)間尺度,單位:h;
考慮熱網(wǎng)傳輸延時(shí)及傳輸熱損后,管道入口及出口溫度滿足如式(20)和式(21)所示約束:
式中:表示供水管道k1在t時(shí)刻入口處熱量,單位:kW;表示供水管道k2在時(shí)刻出口處熱量,單位:kW;μhn表示熱網(wǎng)熱損率;表示熱源與供水管道k2之間的管道集合;Sps,hs表示與熱源相連的供水管道集合;表示回水管道k1在i時(shí)刻入口處熱量,單位:kW;表示回水管道k2在時(shí)刻出口處熱量,單位:kW;表示熱源與回水管道k2之間的管道集合;Spr,m表示與第m個(gè)換熱器相連的回水管道集合;表示t時(shí)刻從熱源流出的熱水至第k2段供水管道的延時(shí)時(shí)間段;表示t時(shí)刻從第k2段回水管道流至熱源的延時(shí)時(shí)間段;lj表示第j條管道的長度,單位:m;
步驟102)建立換熱器模型:
熱網(wǎng)中,一級(jí)換熱器耦合熱源與一級(jí)供熱網(wǎng),模型如式(22)和式(23)所示:
式中:表示供水管道k1在t時(shí)刻入口處熱量,單位:kW;表示回水管道k2在t時(shí)刻出口處熱量,單位:kW;Qgt,t表示燃?xì)廨啓C(jī)在t時(shí)刻的熱出力,單位:kW;Qgb,t表示燃?xì)忮仩t在t時(shí)刻的熱出力,單位:kW;ηex,1表示一級(jí)熱交換器的換熱效率;表示第k1段供水管道在t時(shí)刻的熱水流量,單位:kg/h;表示第k2段回水管道在t時(shí)刻的熱水流量,單位:kg/h;Spr,hs表示與熱源相連的回水管道集合;
二級(jí)換熱器耦合一級(jí)供熱網(wǎng)與二級(jí)供熱網(wǎng),模型如式(24)和式(25)所示:
式中:表示供水管道k1在t時(shí)刻出口處熱量,單位:kW;表示回水管道k2在t時(shí)刻出口處熱量,單位:kW;Qra,n,t表示第n個(gè)用戶散熱器在t時(shí)刻的散熱功率,單位:kW;ηex,2表示二級(jí)換熱器的換熱效率;Sps,m表示與第m個(gè)二級(jí)換熱器相連的供水管道集合;Spr,m表示與第m個(gè)二級(jí)換熱器相連的回水管道集合。
作為優(yōu)選例,所述的Δt=0.5h,λ=3600,C=4.168kJ/(kg·℃);ρ=960kg/m3。
作為優(yōu)選例,所述的步驟10)中,建立房屋模型的過程為:
步驟111)建立房屋溫度變化模型,如式(26)和式(27)所示:
式中:表示第n個(gè)建筑物t+1時(shí)刻的室內(nèi)溫度,單位:℃;表示第n個(gè)建筑物t時(shí)刻室外溫度,單位:℃;ηair表示空氣導(dǎo)熱率,單位:kW/℃;Tc表示調(diào)度周期;表示第n個(gè)建筑物t時(shí)刻的室內(nèi)溫度,單位:℃;Ushe,m,t表示第m個(gè)二級(jí)換熱器在t時(shí)刻的開關(guān)狀態(tài),即Ushe,m,t=1表示第m個(gè)二級(jí)換熱器在t時(shí)刻打開,Ushe,m,t=0表示第m個(gè)二級(jí)換熱器在t時(shí)刻關(guān)閉;Ttmin表示t時(shí)刻房屋溫度下限,單位:℃;Ttmax表示t時(shí)刻房屋溫度上限,單位:℃;
步驟112)計(jì)算供熱指標(biāo),如式(28)和式(29)所示:
式中:表示第n個(gè)建筑物t時(shí)刻的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,單位:kW;表示第n個(gè)建筑物的面積熱指標(biāo),單位:W/m2;An表示第n個(gè)建筑物面積,單位,m2。
作為優(yōu)選例,所述的步驟20)包括以下過程:
步驟201)建立目標(biāo)函數(shù),如式(30)所示:
式中:Ctotal表示日運(yùn)行總費(fèi)用,單位:¥;Ce表示日運(yùn)行購電費(fèi)用,單位:¥;Cg表示日運(yùn)行購買燃?xì)赓M(fèi)用,單位:¥;Com表示日運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,單位:¥;Cwt表示日運(yùn)行棄風(fēng)懲罰,單位:¥;Pgd,t表示t時(shí)刻從電網(wǎng)購電量,單位:kW;Kgd,e,t表示t時(shí)刻從電網(wǎng)購電電費(fèi),單位:¥/kWh;Pwt,t表示t時(shí)刻從風(fēng)電場(chǎng)購電量,單位:kW;Kwt,e,t表示t時(shí)刻從風(fēng)電場(chǎng)購電電費(fèi),單位:¥/kWh;ηgb,h表示燃?xì)忮仩t發(fā)熱效率;Pgt,t表示表示燃?xì)廨啓C(jī)在t時(shí)刻的出力,單位:kW;ηgt,e表示燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電效率;Kg表示燃?xì)鈫蝺r(jià),單位:¥/m3;Hng為燃?xì)鉄嶂?,單位:kWh/m3;Kgt,om表示燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,單位:¥/kWh;Kgb,om表示燃?xì)忮仩t運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,單位:¥/kWh;δ表示風(fēng)電懲罰成本,單位:¥/kwh;表示t時(shí)刻風(fēng)電預(yù)測(cè)出力,單位:kW;
步驟202)建立約束條件,包括步驟2021)至步驟2024):
步驟2021)建立電功率平衡約束,如式(31)所示:
式中:Sshe表示二級(jí)換熱器集合;Sra,m表示與第m個(gè)二級(jí)換熱器相連的用戶散熱器集合;Pn,t表示第n個(gè)建筑物的電負(fù)荷,單位:kW;
步驟2022)建立燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行約束,如式(32)至式(34)所示:
Qgt,t=Pgt,t(1-ηgt,e-ηgt,loss)ηhr,h/ηgt,e 式(32)
式中:ηgt,loss表示燃?xì)廨啓C(jī)損失率;ηhr,h表示熱回收器回收效率;表示燃?xì)廨啓C(jī)t時(shí)刻運(yùn)行功率上限,單位:kW;表示燃?xì)廨啓C(jī)t時(shí)刻運(yùn)行功率下限,單位:kW;表示燃?xì)廨啓C(jī)下坡上限約束,單位:kW;表示燃?xì)廨啓C(jī)爬坡上限約束,單位:kW;Pgt,t-1表示燃?xì)廨啓C(jī)在t-1時(shí)刻的出力,單位:kW;
步驟2023)建立最小啟停時(shí)間約束:包括式(35)所示的燃?xì)廨啓C(jī)的最小運(yùn)行時(shí)間約束,式(36)所示的燃?xì)廨啓C(jī)的停止時(shí)間約束,式(37)所示的二級(jí)換熱器的最小運(yùn)行時(shí)間約束,式(38)所示的二級(jí)換熱器的停止時(shí)間約束:
式中:表示截止t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間,單位:h;表示截止t-1時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間,單位:h;Ugt,t表示t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行狀態(tài),Ugt,t=1表示t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)正在運(yùn)行,Ugt,t=0表示t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)停機(jī);表示截止t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)停機(jī)時(shí)間,單位:h;表示截止t-1時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)停機(jī)時(shí)間,單位:h;表示燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間下限,單位:h;表示燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)停機(jī)時(shí)間下限,單位:h;表示截止t時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間,單位:h;表示截止t-1時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間,單位:h;Ushe,m,t表示第m個(gè)二級(jí)換熱器t時(shí)刻的開關(guān)狀態(tài),Ushe,m,t=1表示第m個(gè)二級(jí)換熱器t時(shí)刻開啟,Ushe,m,t=0表示第m個(gè)二級(jí)換熱器t時(shí)刻關(guān)閉;表示截止t時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)停止時(shí)間,單位:h;表示截止t-1時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)停止時(shí)間,單位:h;表示二級(jí)換熱器連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間下限,單位:h;表示二級(jí)換熱器連續(xù)停止時(shí)間下限,單位:h;
步驟2024)建立聯(lián)絡(luò)線功率約束,如式(39)所示:
式中:表示從電網(wǎng)購電下限,單位:kW;表示從電網(wǎng)購電上限,單位:kW。
作為優(yōu)選例,所述的步驟30)中,將熱網(wǎng)參數(shù)代入式(12)和式(13),求得各管段流速;將熱網(wǎng)參數(shù)與所求流速代入式(16)和式(17),求得各管段具體延時(shí);將具體延時(shí)代入式(18)和式(19)得到個(gè)管段延時(shí)時(shí)間段;最后將各管道延時(shí)時(shí)間段、熱網(wǎng)參數(shù)以及系統(tǒng)參數(shù)代入綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化模型求解,得最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃;按照此最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃控制燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)忮仩t出力,并向電網(wǎng)及風(fēng)電場(chǎng)購電。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明實(shí)施例提出的基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法,首先建立了完整的區(qū)域熱網(wǎng)模型,包括節(jié)點(diǎn)流量平衡、壓力損失方程、節(jié)點(diǎn)溫度融合方程以及熱網(wǎng)傳輸延時(shí)等熱網(wǎng)運(yùn)行約束。其次,將房屋視為蓄熱單位納入調(diào)度范疇實(shí)際操作性更高,且無需另外加裝蓄熱槽等其他設(shè)備能有效提高經(jīng)濟(jì)性。最后,結(jié)合熱網(wǎng)模型與房屋模型建立完整的涉及綜合能源系統(tǒng)內(nèi)源-網(wǎng)-荷各部分的優(yōu)化運(yùn)行模型。該模型能夠?qū)崿F(xiàn)多自由度的調(diào)度,有效提高系統(tǒng)運(yùn)行靈活性。該優(yōu)化模型,既可以通過熱網(wǎng)改變機(jī)組出力,又可以通過用戶側(cè)改變機(jī)組出力。例如,需求側(cè)響應(yīng)就是一個(gè)自由度的調(diào)度,是源與荷的協(xié)同優(yōu)化。而本模型是源-網(wǎng)-荷的協(xié)同優(yōu)化,有網(wǎng)-荷兩個(gè)自由度,調(diào)節(jié)范圍更大,系統(tǒng)運(yùn)行靈活性更高。該綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行模型能夠大幅提高風(fēng)電消納率,且有較好的經(jīng)濟(jì)性。考慮房屋的蓄熱特性可以通過改變熱負(fù)荷分布,在風(fēng)電出力小的白天,提高熱負(fù)荷供應(yīng),將熱量存儲(chǔ)在建筑物中,在風(fēng)電出力大的夜間,建筑物散熱從而減小CHP機(jī)組出力,增加風(fēng)電消納??紤]熱網(wǎng)延時(shí)可以在時(shí)間尺度上錯(cuò)開熱的供應(yīng)與需求,不改變熱負(fù)荷分布,而直接改變機(jī)組出力,實(shí)現(xiàn)更大時(shí)間尺度以及更大容量的出力調(diào)整。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的綜合能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中的區(qū)域熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的熱網(wǎng)傳輸延時(shí)示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的房屋模型示意圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的模型結(jié)構(gòu)圖;
圖6是本發(fā)明實(shí)施例中的一級(jí)供熱管網(wǎng)分布圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行深入地詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施案例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定發(fā)明。
以冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)為例,綜合能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。假定一區(qū)域能源供應(yīng)商管理CHP機(jī)組的運(yùn)行以滿足該區(qū)域用戶的熱電負(fù)荷。供熱系統(tǒng)與供電系統(tǒng)均包括源-網(wǎng)-荷三部分。由CHP發(fā)出的熱經(jīng)過一級(jí)換熱器進(jìn)入一級(jí)熱網(wǎng),而后經(jīng)過二級(jí)換熱器進(jìn)入各個(gè)二級(jí)熱網(wǎng),二級(jí)換熱器中的熱水通過各個(gè)散熱器向建筑物供熱。不足熱負(fù)荷由燃?xì)忮仩t補(bǔ)充。由CHP發(fā)出的電,經(jīng)過變壓器進(jìn)入110kV輸電網(wǎng),而后經(jīng)過配變進(jìn)入10kV配網(wǎng),最后送至用戶。不足的電負(fù)荷可以通過從電網(wǎng)買電補(bǔ)充,也可從風(fēng)電場(chǎng)買電補(bǔ)充。
本發(fā)明實(shí)施例的一種基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法,包括以下步驟:
步驟10)分別建立考慮傳輸延時(shí)的熱網(wǎng)模型以及考慮蓄熱特性的建筑物模型;
步驟20)結(jié)合冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)模型、熱網(wǎng)模型及建筑物模型,建立綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化模型;
步驟30)運(yùn)用綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化模型求解得到最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃,并按照該最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃,控制燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)忮仩t每小時(shí)的出力,并向電網(wǎng)與風(fēng)電場(chǎng)購電。
上述實(shí)施例中,所述的步驟10)中,建立熱網(wǎng)模型的過程為:
步驟101)建立熱網(wǎng)管道模型,具體包括步驟1011)-步驟1015):
步驟1011)建立節(jié)點(diǎn)流量平衡方程:如圖2所示熱網(wǎng)管道結(jié)構(gòu)圖,根據(jù)基爾霍夫定律,流向某一節(jié)點(diǎn)的流量之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的流量之和,故對(duì)于供回水管道分別有如式(1)和式(2)所示的平衡方程:
式中:qps,kt表示第k段供水管道在t時(shí)刻的流量,單位:kg/h;qpr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻的流量,單位:kg/h;表示以節(jié)點(diǎn)i為終點(diǎn)的供水管道集合;表示以節(jié)點(diǎn)i為終點(diǎn)的回水管道集合,表示以節(jié)點(diǎn)i為起點(diǎn)的供水管道集合;表示以節(jié)點(diǎn)i為起點(diǎn)的回水管道集合;Sns表示供水管道節(jié)點(diǎn)集合,Snr表示回水管道節(jié)點(diǎn)集合,St表示調(diào)度時(shí)間段集合。
步驟1012)建立管道壓損方程:管道的壓力損失正比于該管道內(nèi)流量的平方,如式(3)和式(4)所示;根據(jù)基爾霍夫定律,管道壓降之和等于各水泵提供的壓力之和,如式(5)所示:
式中:Δpps,k,t表示第k段供水管道在t時(shí)刻的壓力損失,單位:m;μp表示壓損因子,Sps表示供水管道集合,Δppr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻的壓力損失,單位:m;Spr表示回水管道集合,Δppu,i,t表示第i個(gè)水泵在t時(shí)刻提供的壓力,Spu表示管道中水泵集合;
步驟1013)由于熱網(wǎng)中存在熱損,故管道入口溫度與出口溫度不同。因此一條管道有兩個(gè)溫度變量,兩個(gè)熱量變量與一個(gè)流量變量。建立溫度-流量-熱量方程,如式(6)和式(7)所示:
式中:表示第k段供水管道t時(shí)刻入口熱量,單位:kW;C表示水的比熱容;作為優(yōu)選,C=4.168kJ/(kg·℃)。表示第k段供水管道t時(shí)刻入口溫度,單位:℃;λ表示單位換算因子;本實(shí)施例中,λ優(yōu)選為3600。表示第k段供水管道t時(shí)刻出口熱量,單位:kW;表示第k段供水管道t時(shí)刻出口溫度,單位:℃;表示第k段回水管道t時(shí)刻入口熱量,單位:kW;表示第k段回水水管道t時(shí)刻入口溫度,單位:℃;表示第k段回水管道t時(shí)刻出口熱量,單位:kW;表示第k段回水水管道t時(shí)刻出口溫度,單位:℃;
步驟1014)建立溫度融合方程:如圖2所示熱網(wǎng)管道結(jié)構(gòu)圖,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,流入某一節(jié)點(diǎn)的熱量與流出該節(jié)點(diǎn)的熱量相等。設(shè)以節(jié)點(diǎn)i為終點(diǎn)的各管道流量在節(jié)點(diǎn)i處融合后形成一個(gè)穩(wěn)定的溫度場(chǎng),則以節(jié)點(diǎn)i為起點(diǎn)的管道入口溫度均相等且等于節(jié)點(diǎn)溫度,如式(8)至式(11)所示:
式中:Tns,i,t表示供水管道節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻的溫度,單位:℃;Tnr,i,t表示回水管道節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻的溫度,單位:℃;
步驟1015)建立熱網(wǎng)傳輸延時(shí)方程:
如圖3所示熱網(wǎng)傳輸延時(shí)示意圖,計(jì)算管道熱水流速,管道熱水流速正比于管道流量,如式(12)和式(13)所示:
式中:vps,k,t表示第k段供水管道內(nèi)的熱水在t時(shí)刻的流速,單位:m/s;ρ表示熱水密度;本實(shí)施例中,ρ=960kg/m3;dk表示第k段管道內(nèi)徑,單位:m;vpr,k,t表示第k段回水管道內(nèi)的熱水在t時(shí)刻的流速,單位:m/s;
水流過快會(huì)導(dǎo)致管道水力工況不穩(wěn)定,水流過慢會(huì)影響供熱效果。建立熱水流速約束條件滿足式(14)和式(15):
式中:定示第k段供水管道在t時(shí)刻熱水流速下限,單位:m/s;vps,k,t表示第k段供水管道在t時(shí)刻熱水流速,單位:m/s;表示第k段供水管道在t時(shí)刻熱水流速上限,單位:m/s;表示第k段回水管道在t時(shí)刻熱水流速下限,單位:m/s;vpr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻熱水流速,單位:m/s;表示第k段回水管道在t時(shí)刻熱水流速上限,單位:m/s;
計(jì)算管道熱水傳輸時(shí)間,如式(16)和式(17)所示:
式中:τps,k,t表示第k段供水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間,單位:h;lj表示第了段管道的長度,單位,m;vps,j,t表示第j段回水管道在t時(shí)刻的熱水流速,單位:m/s;Sps,k表示熱水從熱源與第k段供水管道之間的管道集合;τpr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間,單位:h;Spr,k表示熱水從熱源流與第k段回水管道之間的管道集合;vpr,j,t表示第j段回水管道在t時(shí)刻的熱水流速,單位:m/s;
由于式(16)和式(17)計(jì)算的為實(shí)際傳輸時(shí)間,而在調(diào)度優(yōu)化模型中以整數(shù)時(shí)間段為單位執(zhí)行調(diào)度指令,故對(duì)式(16)和式(17)計(jì)算的實(shí)際傳輸時(shí)間做取整處理,如式(18)和式(19)所示:
式中:表示第k段供水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間段,單位:h;表示第k段回水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間段,單位:h;Δt表示調(diào)度時(shí)間尺度,單位:h;作為優(yōu)選,Δt=0.5h。
如圖4所示熱網(wǎng)傳輸延時(shí)示意圖,考慮熱網(wǎng)傳輸延時(shí)及傳輸熱損后,管道入口及出口溫度滿足如式(20)和式(21)所示約束:
式中:表示供水管道k1在t時(shí)刻入口處熱量,單位:kW;表示供水管道k2在時(shí)刻出口處熱量,單位:kW;μhn表示熱網(wǎng)熱損率;表示熱源與供水管道k2之間的管道集合;Sps,hs表示與熱源相連的供水管道集合;表示回水管道k1在t時(shí)刻入口處熱量,單位:kW;表示回水管道k2在時(shí)刻出口處熱量,單位:kW;表示熱源與回水管道k2之間的管道集合;Spr,m表示與第m個(gè)換熱器相連的回水管道集合;表示t時(shí)刻從熱源流出的熱水至第k2段供水管道的延時(shí)時(shí)間段;表示t時(shí)刻從第k2段回水管道流至熱源的延時(shí)時(shí)間段;lj表示第j條管道的長度,單位:m;
步驟102)建立換熱器模型:
熱網(wǎng)中,CHP產(chǎn)生的熱量通過一級(jí)換熱器耦合熱源進(jìn)入一級(jí)供熱網(wǎng),模型如式(22)所示:
保證一級(jí)換熱器內(nèi)的供回水管道流量平衡,如式(23)所示:
式中:表示供水管道k1在t時(shí)刻入口處熱量,單位:kW;表示回水管道k2在t時(shí)刻出口處熱量,單位:kW;Qgt,t表示燃?xì)廨啓C(jī)在t時(shí)刻的熱出力,單位:kW;Qgb,t表示燃?xì)忮仩t在t時(shí)刻的熱出力,單位:kW;ηex,1表示一級(jí)熱交換器的換熱效率;表示第k1段供水管道在t時(shí)刻的熱水流量,單位:kg/h;表示第k2段回水管道在t時(shí)刻的熱水流量,單位:kg/h;Spr,hs表示與熱源相連的回水管道集合;
二級(jí)換熱器耦合一級(jí)供熱網(wǎng)與二級(jí)供熱網(wǎng),模型如式(24)所示:
為保證二級(jí)換熱器內(nèi)的供回水管道流量平衡,如式(25)所示:
式中:表示供水管道k1在t時(shí)刻出口處熱量,單位:kW;表示回水管道k2在t時(shí)刻出口處熱量,單位:kW;Qra,n,t表示第n個(gè)用戶散熱器在t時(shí)刻的散熱功率,單位:kW;ηex,2表示二級(jí)換熱器的換熱效率;Sps,m表示與第m個(gè)二級(jí)換熱器相連的供水管道集合;Spr,m表示與第m個(gè)二級(jí)換熱器相連的回水管道集合。
在上述實(shí)施例中,所述的步驟10)中,建立房屋模型的過程為:
步驟111)建立房屋溫度變化模型,
考慮到居民供暖是熱負(fù)荷的主要組成部分且具有巨大的可調(diào)節(jié)潛能,故本實(shí)施例中的熱負(fù)荷即為居民供暖熱負(fù)荷。如圖4所示房屋模型示意圖,通過調(diào)節(jié)二級(jí)換熱器的開關(guān),實(shí)現(xiàn)小片區(qū)居民的熱負(fù)荷的調(diào)節(jié)。假定第m個(gè)二級(jí)換熱器下有Nm個(gè)用戶,其中第n個(gè)用戶的室內(nèi)溫度的變化可表述為式(26),且為保證居民供暖舒適度,要求溫度滿足式(27)。
如式(26)和式(27)所示:
式中:表示第n個(gè)建筑物t+1時(shí)刻的室內(nèi)溫度,單位:℃;表示第n個(gè)建筑物t時(shí)刻室外溫度,單位:℃;ηair表示空氣導(dǎo)熱率,單位:kW/℃;Tc表示調(diào)度周期;作為優(yōu)選,Tc=24h。表示第n個(gè)建筑物t時(shí)刻的室內(nèi)溫度,單位:℃;Ushe,m,t表示第m個(gè)二級(jí)換熱器在t時(shí)刻的開關(guān)狀態(tài),即Ushe,m,t=1表示第m個(gè)二級(jí)換熱器在t時(shí)刻打開,Ushe,m,t=0表示第m個(gè)二級(jí)換熱器在t時(shí)刻關(guān)閉;Ttmin表示t時(shí)刻房屋溫度下限,單位:℃;Ttmax表示t時(shí)刻房屋溫度上限,單位:℃;
步驟112)計(jì)算供熱指標(biāo):式(28)為居民供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的面積熱指標(biāo)算法;為保證居民供熱質(zhì)量,要求在調(diào)節(jié)居民熱負(fù)荷的同時(shí)保證供熱總量等于設(shè)計(jì)熱負(fù)荷總量,如式(29)所示:
如式(28)和式(29)所示:
式中:表示第n個(gè)建筑物t時(shí)刻的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,單位:kW;表示第n個(gè)建筑物的面積熱指標(biāo),單位:W/m2;An表示第n個(gè)建筑物面積,單位,m2。
在上述實(shí)施例中,所述的步驟20)包括以下過程:
如圖5所示優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)示意圖,其中區(qū)域能源供應(yīng)商(district energy supply agent)建立優(yōu)化模型,求解機(jī)組日前調(diào)度計(jì)劃以及供電計(jì)劃以達(dá)到最優(yōu)經(jīng)濟(jì)性。由于上述熱網(wǎng)模型中,傳輸延時(shí)變量是一個(gè)與時(shí)間相關(guān)的變量,而又需要與時(shí)間變量疊加,無法由一般商業(yè)優(yōu)化軟件求解,且考慮到在實(shí)際熱網(wǎng)運(yùn)行中,一般采用質(zhì)調(diào)節(jié)模式,即保證流量固定而調(diào)節(jié)熱水溫度,且該固定流量一般為設(shè)計(jì)流量。因此,當(dāng)管道設(shè)計(jì)流量確定了,則每段管道的傳輸延時(shí)也確定了,可以作為參數(shù)輸入模型,該模型即可由一般商業(yè)軟件求解。其中,管道設(shè)計(jì)流量可通過查詢采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50019-2003)得知。
步驟201)建立目標(biāo)函數(shù),優(yōu)化模型以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo),包括購電費(fèi)用、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、購燃?xì)赓M(fèi)用以及棄風(fēng)懲罰費(fèi)用,如式(30)所示:
式中:Ctotal表示日運(yùn)行總費(fèi)用,單位:¥;Ce表示日運(yùn)行購電費(fèi)用,單位:¥;Cg表示日運(yùn)行購買燃?xì)赓M(fèi)用,單位:¥;Com表示日運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,單位:¥;Cwt表示日運(yùn)行棄風(fēng)懲罰,單位:¥;Pgd,t表示t時(shí)刻從電網(wǎng)購電量,單位:kW;Kgd,e,t表示t時(shí)刻從電網(wǎng)購電電費(fèi),單位:¥/kWh;Pwt,t表示t時(shí)刻從風(fēng)電場(chǎng)購電量,單位:kW;Kwt,e,t表示t時(shí)刻從風(fēng)電場(chǎng)購電電費(fèi),單位:¥/kWh;ηgb,h表示燃?xì)忮仩t發(fā)熱效率;Pgt,t表示表示燃?xì)廨啓C(jī)在t時(shí)刻的出力,單位:kW;ηgt,e表示燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電效率;Kg表示燃?xì)鈫蝺r(jià),單位:¥/m3;Hng為燃?xì)鉄嶂?,單位:kWh/m3;Kgt,om表示燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,單位:¥/kWh;Kgb,om表示燃?xì)忮仩t運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,單位:¥/kWh;δ表示風(fēng)電懲罰成本,單位:¥/kWh;表示t時(shí)刻風(fēng)電預(yù)測(cè)出力,單位:kW;
步驟202)建立約束條件,包括步驟2021)至步驟2024):
步驟2021)建立電功率平衡約束,如式(31)所示:
式中:Sshe表示二級(jí)換熱器集合;Sra,m表示與第m個(gè)二級(jí)換熱器相連的用戶散熱器集合;Pn,t表示第n個(gè)建筑物的電負(fù)荷,單位:kW;
步驟2022)建立燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行約束,如式(32)至式(34)所示:
Qgt,t=Pgt,t(1-ηgt,e-ηgt,loss)ηhr,h/ηgt,e 式(32)
式中:ηgt,loss表示燃?xì)廨啓C(jī)損失率;ηhr,h表示熱回收器回收效率;表示燃?xì)廨啓C(jī)t時(shí)刻運(yùn)行功率上限,單位:kW;表示燃?xì)廨啓C(jī)t時(shí)刻運(yùn)行功率下限,單位:kW;表示燃?xì)廨啓C(jī)下坡上限約束,單位:kW;表示燃?xì)廨啓C(jī)爬坡上限約束,單位:kW;Pgt,t-1表示燃?xì)廨啓C(jī)在t-1時(shí)刻的出力,單位:kW;
步驟2023)建立最小啟停時(shí)間約束:為防止頻繁的啟停對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)以及二級(jí)換熱器造成的機(jī)械勞損,需要限制建立燃?xì)廨啓C(jī)的最小運(yùn)行和停止時(shí)間,以及限制二級(jí)換熱器的最小運(yùn)行和停止時(shí)間,具體包括式(35)所示的燃?xì)廨啓C(jī)的最小運(yùn)行時(shí)間約束,式(36)所示的燃?xì)廨啓C(jī)的停止時(shí)間約束,式(37)所示的二級(jí)換熱器的最小運(yùn)行時(shí)間約束,式(38)所示的二級(jí)換熱器的停止時(shí)間約束:
式中:表示截止t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間,單位:h;表示截止t-1時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間,單位:h;Ugt,t表示t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行狀態(tài),Ugt,t=1表示t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)正在運(yùn)行,Ugt,t=0表示t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)停機(jī);表示截止t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)停機(jī)時(shí)間,單位:h;表示截止t-1時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)停機(jī)時(shí)間,單位:h:表示燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間下限,單位:h;表示燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)停機(jī)時(shí)間下限,單位:h;表示截止t時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間,單位:h;表示截止t-1時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間,單位:h;Ushe,m,t表示第m個(gè)二級(jí)換熱器t時(shí)刻的開關(guān)狀態(tài),Ushe,m,t=1表示第m個(gè)二級(jí)換熱器t時(shí)刻開啟,Ushe,m,t=0表示第m個(gè)二級(jí)換熱器t時(shí)刻關(guān)閉;表示截止t時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)停止時(shí)間,單位:h;表示截止t-1時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)停止時(shí)間,單位:h;表示二級(jí)換熱器連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間下限,單位:h;表示二級(jí)換熱器連續(xù)停止時(shí)間下限,單位:h;
步驟2024)建立聯(lián)絡(luò)線功率約束,如式(39)所示:
式中:表示從電網(wǎng)購電下限,單位:kW;表示從電網(wǎng)購電上限,單位:kW。
在上述實(shí)施例中,所述的步驟30)中,將熱網(wǎng)參數(shù)代入式(12)和式(13),求得各管段流速;將熱網(wǎng)參數(shù)與所求流速代入式(16)和式(17),求得各管段具體延時(shí);將具體延時(shí)代入式(18)和式(19)得到個(gè)管段延時(shí)時(shí)間段;最后將各管道延時(shí)時(shí)間段、熱網(wǎng)參數(shù)以及系統(tǒng)參數(shù)代入綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化模型求解,得最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃;按照此最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃控制燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)忮仩t出力,并向電網(wǎng)及風(fēng)電場(chǎng)購電。
該實(shí)施例中,運(yùn)行優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)與約束均為線性,故本發(fā)明實(shí)施例中建立的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行模型為一個(gè)典型的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型。該實(shí)施例中,需要優(yōu)化的變量包括機(jī)組日前出力計(jì)劃,購電計(jì)劃,熱網(wǎng)運(yùn)行管道溫度以及二級(jí)換熱器的控制狀態(tài)。
該實(shí)施例首先建立了包含節(jié)點(diǎn)流量平衡、節(jié)點(diǎn)溫度融合、傳輸延時(shí)、傳輸熱損等約束的熱網(wǎng)模型,其次將房屋作為蓄熱單位且結(jié)合熱網(wǎng)模型,建立了綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化模型。本發(fā)明實(shí)施例將熱網(wǎng)與用戶納入調(diào)度,利用熱電耦合,從熱力系統(tǒng)的角度促進(jìn)風(fēng)電消納,不僅能夠大幅改善風(fēng)電消納,又能有效降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。結(jié)合建筑物蓄熱特性是通過改變熱負(fù)荷分布,從而改變聯(lián)供機(jī)組出力分布以實(shí)現(xiàn)更多的夜間風(fēng)電消納;而在運(yùn)行優(yōu)化模型中考慮熱網(wǎng)延時(shí)則是通過錯(cuò)開聯(lián)供機(jī)組出力與用戶熱負(fù)荷,在時(shí)間尺度上形成供應(yīng)超前延時(shí),從而提高風(fēng)電消納與系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
下面例舉一實(shí)施例。
以吉林省某一實(shí)際供熱區(qū)域?yàn)槔?,該區(qū)域一級(jí)熱網(wǎng)管道布置如圖6所示,共有50條管道,24個(gè)節(jié)點(diǎn)以及26個(gè)二級(jí)換熱器。該區(qū)域除區(qū)域綜合能源供應(yīng)商(文中簡稱:DESA)外還有一獨(dú)立熱源為供熱高峰時(shí)的備用,V1/V2為調(diào)峰截止閥。吉林省風(fēng)電總裝機(jī)容量為5000MW,由許多個(gè)區(qū)域消納,為便于研究單個(gè)區(qū)域的風(fēng)電消納能力,本案例研究設(shè)置一5MW虛擬風(fēng)機(jī)通過10kV配網(wǎng)接入。該地區(qū)燃?xì)鈨r(jià)格為2.3元/m3,電價(jià)為5.25元/kWh,風(fēng)電懲罰費(fèi)用為0.2元/kWh。為便于比較分析:設(shè)置案例1為基本案例,該基礎(chǔ)案例既不考慮熱網(wǎng)延時(shí),也不考慮房屋蓄熱特性;案例2僅考慮房屋蓄熱特性;案例3為本發(fā)明實(shí)施例所提模型。案例運(yùn)行結(jié)果如表1所示。
表1
1)經(jīng)濟(jì)性分析
由表1可知,案例2的日運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)于案例1節(jié)省了¥3900,節(jié)省率2.5%。其中,案例2由于考慮了房屋蓄熱,即引入了蓄熱裝置,通過重新調(diào)節(jié)熱負(fù)荷分布,消納更多的風(fēng)電,增加了購電費(fèi)用,但同時(shí)降低了棄風(fēng)懲罰費(fèi)用。此外,由于引入了蓄熱裝置,在電負(fù)荷大的白天時(shí)段提高出力,將熱能存儲(chǔ)于房屋中,而在電負(fù)荷低的夜間時(shí)段降低出力,釋放房屋存儲(chǔ)的熱能,從而優(yōu)化機(jī)組出力,降低燃?xì)馀c運(yùn)維費(fèi)用,提升經(jīng)濟(jì)性。案例3日運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)于案例2節(jié)省了¥10700,節(jié)省率7.0%,相對(duì)于案例1節(jié)省了¥14600元,節(jié)省率9.3%。由此可知,考慮熱網(wǎng)傳輸延時(shí)可為風(fēng)電消納提供更大空間。
2)風(fēng)電消納分析
案例1風(fēng)電消納量為30.51MWh,消納率為51.6%;案例2風(fēng)電消納量為51.04MWh,相對(duì)于案例1提升了風(fēng)電消納率35.3%;案例3風(fēng)電消納量為56.93MWh,消納率為96.2%,相對(duì)于案例1提升了風(fēng)電消納率44.6%,相對(duì)于案例2提升了風(fēng)電消納率9.3%。在白天時(shí)段(07:00-21:00),此時(shí)電負(fù)荷較大而熱負(fù)荷較低,風(fēng)機(jī)出力較低,此時(shí)段風(fēng)電在3個(gè)案例中均能消納。在夜間(21:00-24:00)與凌晨(00:00-07:00),此時(shí)電負(fù)荷低,風(fēng)機(jī)出力大,故在案例1中此時(shí)段發(fā)生嚴(yán)重棄風(fēng);而案例2由于考慮房屋蓄熱特性以及熱網(wǎng)延時(shí),故此時(shí)段風(fēng)電消納得到大幅提升。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)該指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。