一种基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法，包括如下步骤：对待检测农业产业园区全时段运行基础负荷进行可时移特性分析，输出可时移负荷，以及可时移负荷的负荷可时移时间段和负荷能耗量；根据负荷可时移时间段和负荷能耗量，对农业产业园区的负荷设备进行启停排序，构建负荷优先级相量，对可时移负荷进行优先级排序；将已进行优先级排序的可时移负荷与农业产业园区的供能设备进行时空耦合；对时空耦合前后农业产业园区的碳排放量进行核算对比，实现对农业产业园区近零碳排放的闭合反馈控制。该方法在确保农业产业园区用能需求不减少的前提下，实现了较少的碳排放量，有效提升了园区的能源利用效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法


[0001]本专利技术涉及农业产业园区
，特别涉及一种基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法。

技术介绍

[0002]能源碳排放在各类碳排放中所占比重较大，是节能减排的主力军，对于低碳经济的实现和人类的可持续发展都具有重要意义。目前农业温室气体碳排放量已经上升到了第二位，仅次于工业温室气体排放，农业碳排放量已高达全球人为排放总量的23％。现代设施农业产业园拥有丰富的负荷设备，含有大量的设施农业负荷和可时移负荷。设施农业产业园区综合能源系统产能用能各环节造成的非必要碳排放问题较严重，可时移负荷在设施农业园区中存在比例较高。
[0003]因此，在现有设施农业产业园区的基础上，如何解决设施农业产业园区非必要碳排放量，以及可时移负荷存在比例较高的问题，成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提出了一种至少解决上述部分技术问题的基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法，该方法可有效减少农业产业园区的碳排放量，提升农业产业园区的能源利用效率。
[0005]本专利技术实施例提供一种基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法，包括如下步骤：
[0006]S1、对待检测农业产业园区全时段运行基础负荷进行可时移特性分析，输出可时移负荷，以及所述可时移负荷的负荷可时移时间段和负荷能耗量；
[0007]S2、根据所述负荷可时移时间段和负荷能耗量，对所述农业产业园区的负荷设备进行启停排序，构建负荷优先级相量，对所述可时移负荷进行优先级排序；
[0008]S3、将已进行优先级排序的所述可时移负荷与所述农业产业园区的供能设备进行时空耦合；
[0009]S4、对所述时空耦合前后所述农业产业园区的碳排放量进行核算对比，实现对所述农业产业园区近零碳排放的闭合反馈控制。
[0010]进一步地，所述步骤S3中时空耦合包括：根据所述农业产业园区的运行约束条件，在实时功率平衡条件下考虑所述供能设备的出力约束进行功率调控。
[0011]进一步地，所述运行约束条件包括：功率平衡约束、光伏出力约束、可调整时移负荷约束、储电储热容量约束，以及储电储热单元单位时间吸收或释放功率约束。
[0012]进一步地，所述功率平衡约束为：
[0013]P
PV
(t)+P
grid
(t)+P
bat
(t)+H
Sto
(t)＝P
l
(t)+H
l
(t)
[0014]上式中，P
l
(t)和H
l
(t)分别为t时刻所述农业产业园区的电负荷和热负荷的消耗功率；P
PV
(t)为t时刻所述农业产业园区的光伏出力；P
grid
(t)为t时刻所述农业产业园区的外
部输入电量；P
bat
(t)为t时刻所述农业产业园区的储电单元吸收或释放的功率；H
Sto
(t)为t时刻所述农业产业园区的储热单元吸收或释放的功率。
[0015]进一步地，所述光伏出力约束为：
[0016][0017]上式中，P
PV
(t)表示t时间段内的光伏出力；P
N
为所述农业产业园区的光伏组件在标准测试环境下的额定出力；f
d
为所述光伏组件随时间的衰减系数；G(t)表示在t时间段内照射在所述光伏组件上的平均太阳辐照度；G
ref
表示在标准测试环境下的太阳辐照度；α
T
为温度影响系数；T
c
为光伏电池的表面温度；T
cref
为标准测试条件下的温度。
[0018]进一步地，所述可调整时移负荷约束为：
[0019][0020]上式中，ΔP
TS
(t)为t时刻所述可时移负荷的调整功率；为t时刻用于功率差额平衡的所述可时移负荷的调整功率最大值。
[0021]进一步地，所述储电储热容量约束为：
[0022][0023]上式中，SOC(i)为所述农业产业园区的储电电池荷电状态；SOC
min
为所述农业产业园区的最小允许荷电状态；SOC
max
为所述农业产业园区的最大荷电状态；S为所述农业产业园区的储热单元的储热量；S
max
为所述储热单元的最大储热量。
[0024]进一步地，所述储电储热单元单位时间吸收或释放功率约束为：
[0025][0026]上式中，P
bat
(i)为所述农业产业园区的储电单元单位时间吸收或释放功率；P
bat_min
和P
bat_max
分别为单位时间所述储电单元吸收或释放功率的下限和上限；H
in,t
和H
out,t
分别为单位时间所述农业产业园区的储热单元的储热和放热功率，和分别为所述储热单元的最大储热和放热功率。
[0027]进一步地，所述步骤S3中，在实时功率平衡条件下考虑所述供能设备的出力约束进行功率调控，包括：
[0028]将功率差额经低通滤波后，得到所述农业产业园区内的热泵与制冷机t时刻的功率预估值，结合所述农业产业园区t时刻的冷、热需求对所述功率预估值进行修正，得到所述热泵与制冷机t时刻的输出功率；所述功率差额为所述农业产业园区的光伏出力与电负荷之差；
[0029]将所述输出功率中的高频分量经高通滤波后，由所述可时移负荷根据所述优先级
排序通过所述负荷设备的启停进行功率平衡调控；
[0030]将所述输出功率的剩余分量由所述农业产业园区内的储能装置充、放电进行调控。
[0031]进一步地，所述步骤S3中，在实时功率平衡条件下考虑所述供能设备的出力约束进行功率调控，还包括：
[0032]对于所述光伏出力不能满足所述农业产业园区内负荷需求的供能缺额部分由外部配电网进行补充。
[0033]进一步地，所述步骤S4中，对时空耦合前后农业产业园区的碳排放量进行核算对比，包括：对所述时空耦合前后所述农业产业园区的一次能源直接燃烧碳排放、外部输入电力间接碳排放和外部输入热力间接碳排放进行核算对比。
[0034]本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
[0035]本专利技术实施例提供的一种基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法，包括如下步骤：对待检测农业产业园区全时段运行基础负荷进行可时移特性分析，输出可时移负荷，以及可时移负荷的负荷可时移时间段和负荷能耗量；根据负荷可时移时间段和负荷能耗量，对农业产业园区的负荷设备进行启停排序，构建负荷优先级相量，对可时移负荷进行优先级排序；将已进行优先级排序的可时移负荷与农业产业园区的供能设备进行时空耦合；对时空耦合前后农业产业园区的碳排放量进行核算对比，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对待检测农业产业园区全时段运行基础负荷进行可时移特性分析，输出可时移负荷，以及所述可时移负荷的负荷可时移时间段和负荷能耗量；S2、根据所述负荷可时移时间段和负荷能耗量，对所述农业产业园区的负荷设备进行启停排序，构建负荷优先级相量，对所述可时移负荷进行优先级排序；S3、将已进行优先级排序的所述可时移负荷与所述农业产业园区的供能设备进行时空耦合；S4、对所述时空耦合前后所述农业产业园区的碳排放量进行核算对比，实现对所述农业产业园区近零碳排放的闭合反馈控制。2.如权利要求1所述的一种基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法，其特征在于，所述步骤S3中时空耦合包括：根据所述农业产业园区的运行约束条件，在实时功率平衡条件下考虑所述供能设备的出力约束进行功率调控。3.如权利要求2所述的一种基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法，其特征在于，所述运行约束条件包括：功率平衡约束、光伏出力约束、可调整时移负荷约束、储电储热容量约束，以及储电储热单元单位时间吸收或释放功率约束。4.如权利要求3所述的一种基于可时移负荷调度的农业产业园区近零碳实现方法，其特征在于，所述功率平衡约束为：P
PV
(t)+P
grid
(t)+P
bat
(t)+H
Sto
(t)＝P
l
(t)+H
l
(t)上式中，P
l
(t)和H
l
(t)分别为t时刻所述农业产业园区的电负荷和热负荷的消耗功率；P
PV
(t)为t时刻所述农业产业园区的光伏出力；P
grid
(t)为t时刻所述农业产业园区的外部输入电量；P
bat
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李津，李佳宁，陈伟，周强，马彦宏，王定美，张金平，刘丽娟，吕清泉，王晟，刘海伟，张健美，张睿骁，张珍珍，高鹏飞，张彦琪，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：