[發明專利]一種低碳養殖場全環節綜合能源優化方法

在審

• 申請號: 202111356812.6
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114066058A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 陳柯任;施鵬佳;陳晚晴;杜翼;林昶詠;李益楠;鄭楠;項康利;蔡期塬;李源非
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳鼎桂;蔡學俊

本發明涉及一種低碳養殖場全環節綜合能源優化方法，包括以下步驟：步驟S1:構建低碳養殖場綜合能源系統結構，包括養殖場能量轉換中心、綜合能源配送網絡以及養殖場多能負荷；步驟S2:基于低碳養殖場綜合能源系統結構，構建低碳養殖場綜合能源系統模型；步驟S3：基于低碳養殖場綜合能源系統模型，以養殖場運行能耗最低為目標，獲取優化調度方案。本發明最大限度節省供熱能源損耗，實現低碳養殖場的低碳目標，進而提高養殖場能源的利用效率。

技術領域

本發明涉及綜合能源系統的優化調度領域，特別是一種低碳養殖場全環節綜合能源優化方法。

背景技術

在雙碳目標背景下，我國能源體系正處于綠色低碳轉型的關鍵節點，綜合能源系統可實現不同能源之間的優勢互補，進而提高能源的利用效率，現在已對城市綜合能源系統的優化調度做了深入的研究，然而針對低碳養殖場綜合能源系統的優化調度的研究較少。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種低碳養殖場全環節綜合能源優化方法，最大限度節省供熱能源損耗，實現低碳養殖場的低碳目標，進而提高養殖場能源的利用效率。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種低碳養殖場全環節綜合能源優化方法，包括以下步驟：

步驟S1:構建低碳養殖場綜合能源系統結構，包括養殖場能量轉換中心、綜合能源配送網絡以及養殖場多能負荷；

步驟S2:基于低碳養殖場綜合能源系統結構，構建低碳養殖場綜合能源系統模型；

步驟S3：基于低碳養殖場綜合能源系統模型，以養殖場運行能耗最低為目標，，獲取優化調度方案。

進一步的，所述養殖場能量轉換中心主要包括變壓器、CHP、熱泵以及沼氣處理單元；所述養殖場能量轉換中心生產的電能和熱能通過綜合能源配送網絡輸送至養殖場的牲畜舍。

進一步的，所述步驟S2具體為：

步驟S21：建立低碳養殖場能量生產及轉換單元數學模型；

步驟S22：對低碳養殖場配電系統進行數學建模；

步驟S23：基于分段線性化的原理，構建低碳養殖場熱網模型。

進一步的，所述步驟S21具體為：對沼氣處理過程伴隨的電力消耗以及其他能量轉換單元的功率輸出進行數學描述。

沼氣處理過程伴隨的電力消耗表示為：

P_t^biogas＝η_bP_t^g (1)

式中，P_t^g為t時段沼氣處理單元產出的沼氣功率；P_t^biogas為沼氣處理過程所消耗的電功率；η_b為沼氣處理過程中的電力消耗系數。

其他能量轉換單元的功率輸出約束為：

P_t^chp＝η_eP_t^g (2)

0≤P_t^e≤P^e,max (5)

0≤P_t^g≤P^g,max (6)

0≤P_t^hp≤P^hp,max (7)