[發(fā)明專利]一種多能流強(qiáng)耦合生態(tài)養(yǎng)殖全過程熱電聯(lián)供方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011528562.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN112258096B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何偉;胡晗;謝國(guó)強(qiáng);鄒進(jìn);周仕豪;王冠南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/02;G06Q50/06;F02B43/10;F02B63/04;G05B13/04
• 代理公司: 南昌賢達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發(fā)明公開一種多能流強(qiáng)耦合生態(tài)養(yǎng)殖全過程熱電聯(lián)供方法，包括：步驟一、對(duì)熱電聯(lián)供系統(tǒng)中能量生產(chǎn)模塊、能量轉(zhuǎn)換模塊、能量存儲(chǔ)模塊進(jìn)行選型；步驟二、將能量產(chǎn)生模塊以及能量轉(zhuǎn)換模塊布設(shè)在負(fù)荷附近；步驟三、對(duì)熱電聯(lián)供系統(tǒng)中的能量產(chǎn)生模塊、能量轉(zhuǎn)換模塊、能量存儲(chǔ)模塊分別進(jìn)行建模，以構(gòu)建考慮生態(tài)養(yǎng)殖全過程的熱電聯(lián)供系統(tǒng)模型；步驟四、以整個(gè)熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行成本最低為目標(biāo)函數(shù)，以各機(jī)組出力爬坡、儲(chǔ)能設(shè)備充放能約束為不等式約束，以系統(tǒng)能量平衡為等式約束進(jìn)行兩階段隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度。建設(shè)了考慮涵蓋波動(dòng)性電源和冷熱電負(fù)荷的多能流強(qiáng)耦合生態(tài)養(yǎng)殖全過程熱電聯(lián)供系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用，提高了一次能源利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力供需互動(dòng)領(lǐng)域，尤其涉及一種多能流強(qiáng)耦合生態(tài)養(yǎng)殖全過程熱電聯(lián)供方法。

背景技術(shù)

隨著對(duì)熱電聯(lián)供系統(tǒng)的不斷探索，該技術(shù)發(fā)展日益成熟。但是，要實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供系統(tǒng)能量利用率的提高，仍然需要對(duì)熱電聯(lián)供系統(tǒng)模型進(jìn)行研究。一般的熱電聯(lián)供系統(tǒng)以天然氣為燃料，利用小型燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、微燃機(jī)等設(shè)備將天然氣燃燒后獲得的高溫?zé)煔馐紫扔糜诎l(fā)電，然后利用余熱在冬季供暖；在夏季通過驅(qū)動(dòng)吸收式制冷機(jī)供冷；同時(shí)還可提供生活熱水。

但對(duì)生態(tài)養(yǎng)殖過程中考慮充分利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源，使用沼氣機(jī)組和水源熱泵為主、以波動(dòng)性電源為輔的熱電聯(lián)供系統(tǒng)建模研究尚有欠缺。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種多能流強(qiáng)耦合生態(tài)養(yǎng)殖全過程熱電聯(lián)供方法，用于至少解決上述技術(shù)問題之一。

本發(fā)明提供一種多能流強(qiáng)耦合生態(tài)養(yǎng)殖全過程熱電聯(lián)供方法，包括：步驟一、基于生態(tài)養(yǎng)殖所在地豐富的水資源和光照資源以及生態(tài)養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的動(dòng)物糞便，選擇光伏發(fā)電機(jī)組、沼氣機(jī)組以及水源熱泵作為能量產(chǎn)生模塊，選擇煙氣式溴化鋰吸收式制冷機(jī)組以及煙氣-水換熱器作為能量轉(zhuǎn)換模塊，選擇蓄電池以及拱頂蓄熱罐作為能量存儲(chǔ)模塊；步驟二、根據(jù)生態(tài)養(yǎng)殖所在地的地理特點(diǎn)，以系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性為目標(biāo)，將所述能量產(chǎn)生模塊以及所述能量轉(zhuǎn)換模塊布設(shè)在負(fù)荷附近；步驟三、對(duì)熱電聯(lián)供系統(tǒng)中的所述能量產(chǎn)生模塊、所述能量轉(zhuǎn)換模塊、所述能量存儲(chǔ)模塊分別進(jìn)行建模，以構(gòu)建考慮生態(tài)養(yǎng)殖全過程的熱電聯(lián)供系統(tǒng)模型；步驟四、以整個(gè)熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行成本最低為目標(biāo)函數(shù)，以各機(jī)組出力爬坡、儲(chǔ)能設(shè)備充放能約束為不等式約束，以系統(tǒng)能量平衡為等式約束進(jìn)行兩階段隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度，其中，兩階段隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度具體為：將光伏場(chǎng)景分為光伏預(yù)測(cè)場(chǎng)景和光伏誤差場(chǎng)景，第一階段為光伏預(yù)測(cè)場(chǎng)景下的日前調(diào)度，第二階段為光伏誤差場(chǎng)景下的再次調(diào)度。

在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，在步驟三中，建立所述光伏發(fā)電機(jī)組的模型的表達(dá)式為：式中，P_pv為光伏電池輸出功率，λ_T為光伏板溫度轉(zhuǎn)換效率參數(shù)，t_hj為環(huán)境溫度，t_n為正常工作溫度，R_t為太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，t_ref為參考溫度，η_pv為效率，χ_pv為光伏板數(shù)量，S_pv為單個(gè)光伏板面積。

在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，在步驟三中，建立所述沼氣機(jī)組的模型的表達(dá)式為：Q_CSTR＝0.2*a*b*c*h，式中，Q_CSTR為CSTR厭氧反應(yīng)器沼氣產(chǎn)量，a為養(yǎng)豬場(chǎng)生豬頭數(shù)，b為每頭豬產(chǎn)生鮮糞量，取2kg/d，c為豬糞便含固量，取20％，h為豬糞干物質(zhì)理論產(chǎn)氣系數(shù)，取0.3m³/kg·TS；則W_MG＝0.2*a*b*c*h*e，式中，W_MG為養(yǎng)豬場(chǎng)每天可發(fā)電量，e為國(guó)產(chǎn)沼氣發(fā)電機(jī)機(jī)組發(fā)電效率，取1.5kwh/m³。