本發(fā)明涉及一種計(jì)及可再生能源接入的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)能效評(píng)估方法，屬于綜合能源系統(tǒng)供能質(zhì)量分析和運(yùn)行評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

綜合能源系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要載體，其在設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)和管理過程中，將多種類型能源的源、網(wǎng)、荷深度融合，并在生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)與消費(fèi)等一系列環(huán)節(jié)進(jìn)行多能的協(xié)同優(yōu)化。通過多能協(xié)同及能量梯級(jí)利用，綜合能源系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)能源清潔高效、安全可靠供給。根據(jù)地理因素與能源特性，綜合能源系統(tǒng)可分為跨區(qū)級(jí)、園區(qū)級(jí)和用戶級(jí)。其中，園區(qū)級(jí)綜合能源系統(tǒng)是其在地域分布與功能實(shí)現(xiàn)的具體體現(xiàn)。目前，綜合能源系統(tǒng)在我國迅速發(fā)展，建立了一系列園區(qū)級(jí)示范工程，如天津中新生態(tài)城、上海崇明島、上海迪士尼度假園區(qū)等。如何合理的評(píng)估園區(qū)級(jí)綜合能源系統(tǒng)的能效，體現(xiàn)其能量梯級(jí)利用的特點(diǎn)，是其規(guī)劃、運(yùn)行、調(diào)度過程中亟待解決的問題。傳統(tǒng)的有關(guān)能效評(píng)估指標(biāo)的研究可分為基于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律兩類，但主要集中于對(duì)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(cchp)的研究。隨著電力系統(tǒng)與供冷、供熱、供氣系統(tǒng)耦合的不斷加深，以及風(fēng)電、光伏等可再生能源的接入，現(xiàn)有的評(píng)估方法對(duì)于園區(qū)級(jí)綜合能源系統(tǒng)具有明顯的局限性?？紤]綜合能源系統(tǒng)多能流特性及可再生能源接入影響，建立園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的能效評(píng)估方法，可以更為準(zhǔn)確的對(duì)其一次能源的利用水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，明確其能量損失主要環(huán)節(jié)，對(duì)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃與運(yùn)行調(diào)度提供更完整的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出計(jì)及可再生能源接入的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)能效評(píng)估方法，以克服現(xiàn)有能效評(píng)估方法的不足之處，滿足含多能流輸入輸出及風(fēng)電、光伏等可再生能源接入的園區(qū)級(jí)綜合能源系統(tǒng)能效評(píng)估要求。

本發(fā)明提出的計(jì)及可再生能源接入的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)能效評(píng)估方法，包括以下步驟：

(1)從園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的換熱站一次側(cè)或換熱站用戶側(cè)墻外1m處采集冷負(fù)荷cl(i)和熱負(fù)荷ql(i)數(shù)據(jù)，從園區(qū)綜合能源系統(tǒng)配電網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)采集電負(fù)荷pl(i)，計(jì)算在能效評(píng)估周期t內(nèi)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)總冷負(fù)荷cl,t、總熱負(fù)荷ql,t和總電負(fù)荷pl,t：

其中，t為能效評(píng)估周期，△t為數(shù)據(jù)采集周期，i為能效評(píng)估周期t中第i個(gè)數(shù)據(jù)采集周期；

(2)從園區(qū)所屬售電公司采集園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的外購電中煤電滲透率νcoal(i)、氣電滲透率νgas(i)和可再生能源電能滲透率νre(i)，從園區(qū)所屬售電公司采集園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的燃煤機(jī)組效率efcoal與燃?xì)獍l(fā)電效率efgas，從園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的配電網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)或所屬售電公司采集外購電功率pbuy(i)數(shù)據(jù)，按下式計(jì)算評(píng)估周期t內(nèi)的外購電能egrid,t：

其中，ξ為能源不可再生系數(shù)，對(duì)于可再生能源，ξ的取值為0，對(duì)于不可再生能源，ξ的取值為1，ξ的下標(biāo)re、coal、gass分別表示能量來源為可再生能源、煤炭和天然氣；

(3)從園區(qū)的燃?xì)夤艿廊肟谔幉杉細(xì)庀牧縡gass(i)，從園區(qū)的冷熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和燃煤鍋爐入口處采集燃煤消耗量fcoal(i)，從園區(qū)綜合能源系統(tǒng)以外的本地分布式光伏和風(fēng)電系統(tǒng)采集可再生能源發(fā)電有功功率pre(i)，按下式計(jì)算評(píng)估周期t內(nèi)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)除外購電能外的其他來源能量，包含購入的天然氣、煤炭及本地的可再生能源：

(4)根據(jù)上述步驟(1)—步驟(3)的計(jì)算結(jié)果，利用下式計(jì)算園區(qū)整體的能源綜合利用率η，以實(shí)現(xiàn)園區(qū)能效的評(píng)估：

本發(fā)明提出的計(jì)及可再生能源接入的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)能效評(píng)估方法，其優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明方法將園區(qū)級(jí)綜合能源系統(tǒng)視為一個(gè)整體進(jìn)行綜合評(píng)估，打破了傳統(tǒng)指標(biāo)僅適用熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備的局限，考慮了園區(qū)包含外購電、化石燃料等多形式能源輸入及冷、熱、電等多種負(fù)荷類型的特點(diǎn)，計(jì)及了可再生能源接入對(duì)系統(tǒng)能效影響，可以從總體上評(píng)估園區(qū)對(duì)一次能源的利用水平。所提評(píng)估方法可為園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃與運(yùn)行調(diào)度提供依據(jù)，并促進(jìn)園區(qū)運(yùn)營(yíng)商更多地利用風(fēng)電、光伏等可再生能源，對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)體系下綜合能源系統(tǒng)的清潔、高效運(yùn)行具有重要作用。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出的計(jì)及可再生能源接入的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)能效評(píng)估方法，包括以下步驟：

(1)從園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的換熱站一次側(cè)或換熱站用戶側(cè)墻外1m處采集冷負(fù)荷cl(i)和熱負(fù)荷ql(i)數(shù)據(jù)，從園區(qū)綜合能源系統(tǒng)配電網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)采集電負(fù)荷pl(i)，計(jì)算在能效評(píng)估周期t內(nèi)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)總冷負(fù)荷cl,t、總熱負(fù)荷ql,t和總電負(fù)荷pl,t：

其中，t為能效評(píng)估周期，△t為數(shù)據(jù)采集周期，i為能效評(píng)估周期t中第i個(gè)數(shù)據(jù)采集周期；

(2)從園區(qū)所屬售電公司采集園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的外購電中煤電滲透率νcoal(i)、氣電滲透率νgas(i)和可再生能源電能滲透率νre(i)，從園區(qū)所屬售電公司采集園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的燃煤機(jī)組效率efcoal與燃?xì)獍l(fā)電效率efgas，從園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的配電網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)或所屬售電公司采集外購電功率pbuy(i)數(shù)據(jù)，按下式計(jì)算評(píng)估周期t內(nèi)的外購電能egrid,t：

其中，ξ為能源不可再生系數(shù)，對(duì)于可再生能源，ξ的取值為0，對(duì)于不可再生能源，ξ的取值為1，ξ的下標(biāo)re、coal、gass分別表示能量來源為可再生能源、煤炭和天然氣；

(3)從園區(qū)的燃?xì)夤艿廊肟谔幉杉細(xì)庀牧縡gass(i)，從園區(qū)的冷熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和燃煤鍋爐入口處采集燃煤消耗量fcoal(i)，從園區(qū)綜合能源系統(tǒng)以外的本地分布式光伏和風(fēng)電系統(tǒng)采集可再生能源發(fā)電有功功率pre(i)，按下式計(jì)算評(píng)估周期t內(nèi)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)除外購電能外的其他來源能量，包含購入的天然氣、煤炭及本地的可再生能源：

(4)根據(jù)上述步驟(1)—步驟(3)的計(jì)算結(jié)果，利用下式計(jì)算園區(qū)整體的能源綜合利用率η，以實(shí)現(xiàn)園區(qū)能效的評(píng)估：