燃料发电机组
元件定义
该元件指燃料发电机组的设备设施，燃气发电机组是适应世界环保要求和市场新环境而开发的新型发电机组，一些发电机组还可与余热回收装置一起作为热电联供机组。燃料发电机组的工作过程是：压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入 燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气透平中膨胀作功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的作功能力显著提高，因而燃气透平在带动压气机的同时，尚有余功作为燃料发电机组的输出机械功。燃料发电机组由静止起动时，需用起动机带着旋转，待加速到能独立运行后，起动机才脱开。燃料发电机组的工质来自大气，最后又排至大气，是开式循环；此外，还有工质被封闭循环使用的闭式循环。
在平台中，燃料发电机组机组实现热电联供，即CHP（Combined Heating and Power），是指以天然气为主要燃料带动燃料发电机组、微燃机或内燃机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力供应用户的电力需求，系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备(余热热水锅炉等)向用户提供热水。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率，实现了能源的梯级利用。还可以提供并网电力作能源互补，整个系统的经济收益及效率均相应增加。
其数学模型如下：
式中：F 是燃料提供的总功率（）,P 是发电机的额定功率（）,代表发电效率,代表燃料发电机组的损失系数。
元件说明
属性
CloudPSS 元件包含统一的属性选项，其配置方法详见 参数卡 页面。
参数
设备参数
| 参数名 | 键值 (key) | 单位 | 备注 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| 生产厂商 | manufacturer | 生产厂商 | 文本 | 生产厂商 | |
| 设备型号 | equipType | 设备型号 | 文本 | 设备型号 | |
| 设备类型 | FuelType | 设备的燃料类型 | 选择 | 选择设备的燃料类型，可选燃气（Gas），燃油（Oil），燃煤(Coil)和其他(Other) | |
| 热电联产系数 | CHPcoe | 热电联产系数 | 实数 | 燃料发电机组的热电联产效率系数，范围为0-1，一般在0.5-0.8之间 | |
| 最大发电功率 | MaxPowerGen | kW | 最大发电功率 | 实数 | 燃料发电机组的最大发电功率 |
| 最小发电功率 | MinPowerGen | kW | 最小发电功率 | 实数 | 燃料发电机组的最小发电功率，注意最小发电功率应小于最大发电功率 |
| 燃料耗率 | FuelPrice | 计量单位/kWh | 设备燃料耗率 | 实数 | 燃料发电机组发一度电的燃料耗量 |
| 边际成本 | QuoFun | 最小发电功率 | 表格 | 燃料发电机组不超过当前发电功率时，每多发一度电的成本，分别填入发电功率（kW）和边际成本（元/kWh），key分别为GeneratingPower和FuelConsumption | |
| 采购成本 | PurchaseCost | 万元/台 | 采购成本 | 实数 | 设备采购成本 |
| 固定运维成本 | FixedOMCost | 万元/年 | 固定运维成本 | 实数 | 设备固定运维成本 |
| 可变运维成本 | VariableOMCost | 元/kWh | 可变运维成本 | 实数 | 设备可变运维成本 |
基础参数
| 参数名 | 键值 (key) | 单位 | 备注 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| 元件名称 | CompName | 元件名称 | 文本 | 元件名称 | |
| 元件类型 | CompType | 选择元件类型 | 选择 | 选择交流元件时输出交流电；选择直流元件时输出直流电。 | |
| 燃料价格模型 | FuelPriceModel | 燃料价格模型 | 选择 | 用于计算燃料耗量、燃料购置费用（计入项目支出）以及其污染物排放量 | |
| 产热收益模型 | HeatPriceModel | 产热收益模型 | 选择 | 综合能源系统燃料发电机组的产热出售价格模型，计入项目收入 |
规划参数
在仿真参数中编辑设备的仿真边界条件，主要包含运行方式和运行策略曲线。
| 参数名 | 键值 (key) | 单位 | 备注 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| 待选设备类型 | DeviceSelection | 从设备库中选择设备类型 | 选择 | 选择数据管理模块录入的设备型号，将燃料发电机组元件的厂家、产品型号、额定运行参数自动绑定为对应设备在数据管理模块中录入的参数。 | |
| 最小发电容量配置 | MinPowerGenCapacity | kW | 设备的最小发电容量配置 | 实数 | 仅当待选设备类型选择数据管理模块输入的 设备后生效。 |
| 最大发电容量配置 | MaxPowerGenCapacity | kW | 设备的最大发电容量配置 | 实数 | 仅当待选设备类型选择数据管理模块输入的设备后生效。 |
引脚
燃料发电机组的输出有电接口引脚，用于将燃料发电机组元件与其他电设备连接，支持线连接和信号名的连接方式。
引脚的名称、键值、维度、定义描述的详细说明如下表所示。
| 引脚名 | 键名 (key) | 维度 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 直流电接口 | DC | 1×1 | 可以在引脚处输入相同的字符使得元件与其他元件相连，当基础参数元件类型项是直流元件时，键名为DC |
| 交流电接口 | AC | 1×1 | 可以在引脚处输入相同的字符使得元件与其他元件相连，当基础参数元件类型项是交流元件时，键名为AC |
常见问题
- 元件模型是否准确？
- 燃料发电机组组模型较为简单，平台主要关注燃料与电、热之间的转换关系，并未关注发电、压缩、燃烧、透平等电热过程，模型只关注燃料热值、电热功率、流体进出口温度流量等参数，对于各部件的过程参数并不关注。
- 能否对燃料发电机组机组启停过程进行仿真？
- 可以，对于机组启停等复杂过程，可以通过变工况模型来近似仿真。
- 燃料发电机组可以使用煤炭为燃料吗？
- 可以的，IESLab 平台的燃料发电机组为燃料转换为电和热的通用模型，不仅可以使用天然气，还可以使用煤炭、甲烷等做燃料。
- 燃料发电机组的交直流元件有什么区别？
-
选择交流时输出交流电，选择直流时输出直流电
注意，交流元件和直流元件不能直接相连。
- 燃料发电机组元件在规划优化平台使用时需要配置哪些元件参数？数据管理模块需要配置哪些数据？
-
在对燃料发电机组元件进行规划设计前，务必录入编辑元件的基础参数和规划参数；
在数据管理模块需要配置燃料发电机组的额定运行参数。并在基础参数中绑定数据管理模块的燃料发电机组。