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2、冰蓄冷空调特性及设备配置
随着城市峰谷电价差增大,冰蓄冷空调采用冰作为储能介质,使大型空调机组在用电低谷期储存能量,在电网供电高峰期释放能量,达到移峰填谷、减少用电成本的目的。
2.1制冷机组工作特性
上海某商业园区采用离心式双工况制冷机组,离心式制冷机组具有单机制冷容量大、转速高、运行平稳等优点。双工况机组有2种工作模式:空调模式和制冰模式。根据冷负荷特征和分时电价政策,可采用夜间电价低谷时段制冰,白天非谷时段空调制冷和蓄冰槽融冰释冷相结合的运行策略。
2.2蓄冰槽容量配置
蓄冰槽的设备容量与制冷机组的耗电功率和双工况模式下的制冷量有关。蓄冷功率为
因为主要对蓄冰系统进行优化控制,考虑满足冷负荷需求时有10%的裕量,蓄冰槽配置容量如下。
式中:N表示夜晚制冰时间,因本文采用由多目标粒子群算法进行优化的动态调度策略,夜晚制冰时间未知,假设最大制冰时长为电价8h谷时段;Qc为优化日内冷负荷总量。
3、商业园区多目标优化配置模型及求解
基于园区储能系统与分布式电源、多类型负荷之间的关系,考虑电力市场价格机制、节能减排等政策引导,本文从能效因素、经济成本和环境效益3个角度构建储能系统功率和容量优化配置时的目标函数。
3.1优化目标一
储能系统充、放电和蓄冰槽蓄、释冷过程中均有能量的损失,放电深度也会影响设备使用寿命,为提高能源利用效率,减少由能量转换产生的能耗,第1个优化目标是使锂电池循环电量和蓄冰槽循环冷量最小。因为一个优化周期内,储能系统的始末荷电状态和蓄冰槽储冷状态保持不变,故用充电量、蓄冷量表征循环电量和循环冷量。表示为
3.2优化目标二
第2个优化目标主要考虑商业园区用户侧经济效益,使配置储能后的园区购电费用和储能系统的投资及运行维护成本总和最小,表示为
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