区域能源站及其控制方法技术

本公开提供一种区域能源站及其控制方法。所述区域能源站包括：能源转化装置，用于将太阳能、风能、煤、生物质燃料、有机垃圾、天然气中的一者或多者的能源进行转化，生成多种形式的能源；能源储存装置，用于将所转化的能源在本地进行储存；能源传输装置，用于将转化和储存的能源传输至输配网，其中，所述区域能源站还包括与该区域能源站中的多个装置一一对应连接的多个装置控制器、与所述多个装置控制器一一对应连接的多个装置代理模块、以及与所述多个装置代理模块连接的区域能源站代理模块。这样，提高了能源利用的可靠性和稳定性，提高了能源利用效率，降低了能源成本。

【技术实现步骤摘要】
区域能源站及其控制方法
本公开涉及能源系统、信息系统、控制系统领域，具体地，涉及一种区域能源站及其控制方法。
技术介绍
传统能源技术大多为集中式、大规模的供应模式，例如，火力发电厂、热电厂、区域集中供暖、小型集中供冷、分散式供冷技术等分产式系统。集中式能源供应通常为“一厂一站一能源”模式，便于集中管理，但是与用户端距离较远，能源输送的损失较大，能源供应单一，无法保证安全性和可靠性。近年来出现了分布式、小型化的能源生产和供应方式。这种分布式的能源站一般建设在能源负荷中心，应用能源梯级利用原理，先发电，得到高品质的电能，再利用余热供热供冷，减少了输热损失和热网费用，使一次能源综合利用效率和效益大幅度提高。但是由于现有的这种分布式能源站供能半径较小，无法满足全部能源需求。能源互联网系统中的区域式能源站，能够通过能源转化产生高参数的能流介质供应至输配网，这些能流介质通过输配网供应至下游，最终输送至末端用户。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种节能、高效的区域能源站及其控制方法。为了实现上述目的，本公开提供一种区域能源站。所述区域能源站包括：能源转化装置，用于将太阳能、风能、煤、生物质燃料、有机垃圾、天然气中的一者或多者的能源进行转化，生成多种形式的能源；能源储存装置，与所述能源转化装置连接，用于将所转化的能源在本地进行储存；能源传输装置，分别与所述能源转化装置和所述能源储存装置连接，用于将转化和储存的能源传输至输配网，其中，所述区域能源站还包括与该区域能源站中的多个装置一一对应连接的多个装置控制器、与所述多个装置控制器一一对应连接的多个装置代理模块、以及与所述多个装置代理模块连接的区域能源站代理模块。可选地，所述能源转化装置包括：气化装置，用于将煤、生物质燃料、有机垃圾转化为合成气、天然气、氢气中的一者或多者；燃气蒸汽联合循环发电装置，与所述气化装置连接，用于将合成气、天然气、蒸汽转化为电力和/或蒸汽。可选地，所述能源转化装置还包括：光伏发电装置，用于将太阳能转化为电力；风力发电装置，用于将风能转化为电力；光热装置，用于将太阳能转化为蒸汽或电力。可选地，所述能源储存装置包括：储热装置，用于将太阳能的热量进行储存。可选地，所述能源储存装置包括：储气装置，用于将转化的天然气、氢气进行储存；电解制氢装置，与所述储气装置连接，用于运用转化的电力进行电解水，并将生成的氢气传输至所述储气装置。可选地，所述装置控制器包括：接收模块，用于接收与所述装置控制器对应的装置代理模块发送的控制指令；控制模块，与所述接收模块连接，用于根据所述控制指令，控制与所述装置控制器对应的装置进行能源的转化、储存。本公开还提供一种区域能源站的控制方法。所述方法包括：当第一装置中能源生产、转化、存储、传输的数量或者品质发生改变时，所述第一装置对应的装置代理模块确定针对所述第一装置的第一优化目标，并按照所述第一优化目标控制所述第一装置中能源的生产、转化、存储、传输；与所述第一装置相关联的第二装置对应的装置代理模块确定针对所述第二装置的第二优化目标，并按照所述第二优化目标控制所述第二装置中能源的生产、转化、存储、传输；所述区域能源站代理模块确定针对所述区域能源站的第三优化目标，并按照所述第三优化目标控制所述区域能源站中各个装置之间能源的传输。可选地，确定所述第一优化目标包括：根据热经济学方法和所述第一装置的能量平衡模型、物料平衡模型、成本投入和产出平衡模型、污染物排放模型，对所述第一装置进行成本分析，根据分析结果确定所述第一优化目标；确定所述第二优化目标包括：根据热经济学方法和所述第二装置的能量平衡模型、物料平衡模型、成本投入和产出平衡模型、污染物排放模型，对所述第二装置进行成本分析，根据分析结果确定所述第二优化目标；确定所述第三优化目标包括：根据热经济学方法和所述区域能源站的能量平衡模型、物料平衡模型、成本投入和产出平衡模型、污染物排放模型，对所述区域能源站进行成本分析，根据分析结果确定所述第三优化目标。通过上述技术方案，建立了一种区域能源站，能够将太阳能、风能、煤、生物质燃料、有机垃圾、天然气中的一者或多者的能源转化成多种形式的能源，并根据多代理系统的控制指令进行能源的转化和传输，使得多能互补的能源利用方式提高了能源利用的可靠性和稳定性。并且，由于能够根据多代理系统确定的优化运营方案来调整区域能源站的生产，这样，能源转化、储存和传输的协同控制使能源的需求和供应相匹配，从而节省了能源提高能源利用效率，降低能源成本。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是一示例性实施例提供的能源互联网系统的结构示意图；图2a是一示例性实施例提供的区域能源站的结构示意图；图2b是另一示例性实施例提供的区域能源站的结构示意图；图3是一示例性实施例提供的输配网的结构示意图；图4是一示例性实施例提供的微能网的结构示意图；图5是一示例性实施例提供的分布式能源站的结构示意图；图6是一示例性实施例提供的能源互联网系统的控制方法的流程图；图7是一示例性实施例提供的能源互联网系统的多代理系统的示意图。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。图1是一示例性实施例提供的能源互联网系统的结构示意图。如图1所示，能源互联网系统的子系统包括区域能源站、输配网、多个微能网、多个分布式能源站和多个用户端监控子系统，每个子系统包括多个装置。区域能源站用于利用太阳能、风能、煤、生物质燃料、有机垃圾、天然气中的一者或多者产出多种能源介质。输配网与区域能源站、电网、天然气管网、中水管网连接，用于将来自区域能源站、电网、天然气管网、中水管网的能源介质进行传输、转化和储存。每个微能网均与输配网连接，任意两个微能网之间相互连接，微能网用于将来自输配网、对应的分布式能源站、其它微能网的能源介质进行储存、转化并传输给用户端负荷或其他微能网。多个用户端监控子系统可以与多个微能网一一对应连接，每个微能网通过对应的用户端监控子系统与对应的用户端负荷连接。用户端监控子系统用于控制将对应的微能网中的能源介质传输至对应的用户端负荷、对所对应的用户端负荷消耗的能源介质进行监测。多个分布式能源站与多个微能网对应连接，分布式能源站用于将来自对应的微能网的能源介质转化成电力、蒸汽、冷水、热水中的一者或多者后返回对应的微能网。其中，系统的运营通过多代理系统来控制，多代理系统包括与各个装置、各个子系统、各个子系统中的各个装置、以及能源互联网系统一一对应的多个代理模块。其中，在区域能源站中，可以将当地的能源转化成所需的能源，完成能源形式的转化，例如，可以将太阳能、风能、煤、生物质、有机垃圾、天然气等能源转化成电力、蒸汽等能够远距离传输的能源。区域能源站可以选择在区域或园区中，电力负荷或蒸汽负荷较大的工业区的负荷中心进行建设。输配网主要是将包含多种能源的介质进行远距离传输、转化和储存，例如，将天然气、氢气、电力进行传输和储存。如果区域内电力过剩可以将电能转化为氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种区域能源站，其特征在于，所述区域能源站包括：能源转化装置，用于将太阳能、风能、煤、生物质燃料、有机垃圾、天然气中的一者或多者的能源进行转化，生成多种形式的能源；能源储存装置，与所述能源转化装置连接，用于将所转化的能源在本地进行储存；能源传输装置，分别与所述能源转化装置和所述能源储存装置连接，用于将转化和储存的能源传输至输配网，其中，所述区域能源站还包括与该区域能源站中的多个装置一一对应连接的多个装置控制器、与所述多个装置控制器一一对应连接的多个装置代理模块、以及与所述多个装置代理模块连接的区域能源站代理模块。

【技术特征摘要】
1.一种区域能源站，其特征在于，所述区域能源站包括：能源转化装置，用于将太阳能、风能、煤、生物质燃料、有机垃圾、天然气中的一者或多者的能源进行转化，生成多种形式的能源；能源储存装置，与所述能源转化装置连接，用于将所转化的能源在本地进行储存；能源传输装置，分别与所述能源转化装置和所述能源储存装置连接，用于将转化和储存的能源传输至输配网，其中，所述区域能源站还包括与该区域能源站中的多个装置一一对应连接的多个装置控制器、与所述多个装置控制器一一对应连接的多个装置代理模块、以及与所述多个装置代理模块连接的区域能源站代理模块。2.根据权利要求1所述的区域能源站，其特征在于，所述能源转化装置包括：气化装置，用于将煤、生物质燃料、有机垃圾转化为合成气、天然气、氢气中的一者或多者；燃气蒸汽联合循环发电装置，与所述气化装置连接，用于将合成气、天然气、蒸汽转化为电力和/或蒸汽。3.根据权利要求2所述的区域能源站，其特征在于，所述能源转化装置还包括：光伏发电装置，用于将太阳能转化为电力；风力发电装置，用于将风能转化为电力；光热装置，用于将太阳能转化为蒸汽或电力。4.根据权利要求1所述的区域能源站，其特征在于，所述能源储存装置包括：储热装置，用于将太阳能的热量进行储存。5.根据权利要求1所述的区域能源站，其特征在于，所述能源储存装置包括：储气装置，用于将转化的天然气、氢气进行储存；电解制氢装置，与所述储气装置连接，用于运用转化的电力进行电解水，并将生成的氢气传输至所述储气装置。6.根据权利要求1所述的区域能源站，其特征在于，所述装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，徐家彬，林凯，郑阳，王丹阳，
申请(专利权)人：北京亿利智慧能源科技有限公司，亿利资源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11