集约型农业的可再生能源供能方法、装置、系统及介质制造方法及图纸

本申请公开一种集约型农业的可再生能源供能方法、装置、系统及介质，涉及电力控制技术领域，用于实现集约型农业系统用电负载的供电控制，针对偏远乡村供电难的问题，提供一种供能方法，对集约型农业系统中各用电负载的用电行为习惯进行画像；并根据用电时长区分成不同类型；并针对各类型用电负载的用电特征整理出负载启动条件或最低用电量；即可对集约型农业系统中的各用电设备进行针对性控制；进一步的，本方法还在有光照时限制延迟用电负载供电，优先将电能存储在储能系统中；当存储到足够系统于夜间等无光照时段的用电需要的电能后，再根据负载启动条件控制各设备的用电情况，以减小对新能源发电和储能系统部署规模的需要，节约部署成本。节约部署成本。节约部署成本。

【技术实现步骤摘要】
集约型农业的可再生能源供能方法、装置、系统及介质


[0001]本申请涉及电力控制
，特别是涉及一种集约型农业的可再生能源供能方法、装置、系统及介质。

技术介绍

[0002]如今，随着新能源技术地不断发展，可再生能源在电网电力结构中所占比例逐年增加，探索偏远乡村可再生能源供能系统，形成一种区域定制化的独立供能模式，实施电能替代，提高能源利用效率，可一定程度上解决农村发展高污染、低能效，电网建设困难等突出问题，符合绿色生态循环农业产业链发展趋势，满足未来集约型农业种植与农产品加工产业复合发展新增的能源需求，同时有利于推进低碳电网的发展。减少架空输电线路建设还可以方便农民通行，同时降低化石燃料燃烧带来森林火灾等风险。
[0003]与单纯的居住用能需求不同，农产品种植加工复合的集约型农业因生产计划和季节变换导致的冷、热、电负荷需求波动更加难以把控。如果100％的用电高峰时期电力需求由完全光伏发电系统承担，通常会导致光伏规模过大，造成用电低谷时期相当大的能源盈余和浪费。而电化学储能由于成本高、能量损失大、占地尺寸大等技术和经济限制，仅适合短期电力存储，大规模的电化学储能会降低整个系统的效率，负载和光伏发电的时间上的不匹配使得在偏远乡村集约型农业用电场景中，不宜使用电化学储能系统完全覆盖。
[0004]所以，现在本领域的技术人员亟需要一种集约型农业的可再生能源供能方法，解决目前在偏远乡村集约型农业用电供电难的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种集约型农业的可再生能源供能方法、装置、系统及介质，以解决目前在偏远乡村集约型农业用电供电难的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种集约型农业的可再生能源供能方法，应用于由光伏发电供能的集约型农业系统，包括：
[0007]根据各用电负载的历史用电数据，生成各用电负载的用电行为画像信息；
[0008]根据用电行为画像信息，由用电时长判断各用电负载的类型；
[0009]根据用电负载的类型，确定各用电负载的负载启动条件或最低用电量；
[0010]获取外部光照信息，并根据外部光照信息判断是否达到预设光照条件；
[0011]若达到预设光照条件，则限制用电负载供电；
[0012]获取储能系统的存储电量信息，判断储能系统中的存储电量是否大于或等于最低用电量之和；
[0013]若储能系统中的存储电量大于或等于最低用电量之和时，根据负载启动条件控制各用电负载的激活状态。
[0014]优选的，用电负载的类型包括延迟用电负载和全天用电负载；
[0015]相应的，根据用电负载的类型，确定各用电负载的负载启动条件或最低用电量包
括：
[0016]若用电负载的类型为延迟用电负载，则确定用电负载的负载启动条件；
[0017]若用电负载的类型为全天用电负载，则确定用电负载的最低用电量；
[0018]相应的，当储能系统中的存储电量大于或等于最低用电量之和时，根据负载启动条件控制各用电负载的激活状态包括：
[0019]当储能系统中的存储电量大于或等于各全天用电负载的最低用电量之和时，根据负载启动条件控制各延迟用电负载的激活状态，并控制处于激活状态的延迟用电负载的总用电功率与全天用电负载的总用电功率之和始终小于或等于光伏发电系统当前的发电功率。
[0020]优选的，延迟用电负载包括：抽水泵、灌溉泵、过滤泵、污泥泵和曝气器；
[0021]抽水泵对应的负载启动条件包括：第一开启储能容量、第一计划工作时长；其中，当抽水泵当前的总工作时长小于第一计划工作时长时，若储能系统中的存储电量大于第一开启储能容量时，激活抽水泵；
[0022]灌溉泵对应的负载启动条件包括：第二开启储能容量、第二计划工作时长；其中，当灌溉泵当前的总工作时长小于第二计划工作时长时，若储能系统中的存储电量大于第二开启储能容量时，激活灌溉泵；
[0023]过滤泵对应的负载启动条件包括：第三开启储能容量、第三计划工作时长；其中，当过滤泵当前的总工作时长小于第三计划工作时长时，若储能系统中的存储电量大于第三开启储能容量时，激活过滤泵；
[0024]污泥泵对应的负载启动条件包括：第四开启储能容量、污泥警戒范围；其中，当曝气池的污泥沉积量处于污泥警戒范围中时，若储能系统中的存储电量大于第四开启储能容量时，激活污泥泵；
[0025]曝气器对应的负载启动条件包括：第五开启储能容量、氧气警戒范围；其中，当储能系统中的存储电量大于第五开启储能容量时，或曝气池的氧气含量低于氧气警戒范围的下限值时，激活曝气器；若曝气器处于激活状态且曝气池的氧气含量超过氧气警戒范围的上限值时，关闭曝气器。
[0026]优选的，曝气器对应的负载启动条件还包括：第一辐照度和第二辐照度；其中，第一辐照度大于第二辐照度；
[0027]相应的，当储能系统中的存储电量大于第五开启储能容量时，激活曝气器包括：
[0028]当储能系统中的存储电量大于第五开启储能容量、且当前环境辐照度触发超出第一辐照度的动作时，激活曝气器；
[0029]相应的，还包括：
[0030]若当前环境辐照度触发低于第二辐照度的动作时，关闭曝气器。
[0031]优选的，集约型农业系统还包括：碱式制氢设备；
[0032]当储能系统中的存储电量大于第六开启储能容量，且当前处于激活状态的延迟负载的总用电功率、全天用电负载的总用电功率与碱式制氢设备的用电功率之和小于或等于光伏发电系统当前的发电功率，且根据负载启动条件无新的延迟用电负载可供激活时，激活碱式制氢设备。
[0033]优选的，第一、第二、第三计划工作时长根据预先建立的预测模型得到；
[0034]其中，预测模型根据抽水泵、灌溉泵和过滤泵的历史运行数据建立得到；历史运行数据包括计划灌溉水量和灌溉小时数。
[0035]为解决上述技术问题，本申请还提供一种集约型农业的可再生能源供能装置，包括：
[0036]行为画像模块，用于根据各用电负载的历史用电数据，生成各用电负载的用电行为画像信息；
[0037]类型确定模块，用于根据用电行为画像信息，由用电时长判断各用电负载的类型；
[0038]条件确定模块，用于根据用电负载的类型，确定各用电负载的负载启动条件或最低用电量；
[0039]第一判断模块，用于获取外部光照信息，并根据外部光照信息判断是否达到预设光照条件；
[0040]第一控制模块，用于若达到预设光照条件，则限制用电负载供电；
[0041]第二判断模块，用于获取储能系统的存储电量信息，判断储能系统中的存储电量是否大于或等于最低用电量之和；
[0042]第二控制模块，用于若储能系统中的存储电量大于或等于最低用电量之和时，根据负载启动条件控制各用电负载的激活状态。
[0043]优选的，上述的用电负载的类型包括延迟用电负载和全天用电负载；
[0044]相应的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集约型农业的可再生能源供能方法，其特征在于，应用于由光伏发电供能的集约型农业系统，包括：根据各用电负载的历史用电数据，生成各所述用电负载的用电行为画像信息；根据所述用电行为画像信息，由用电时长判断各所述用电负载的类型；根据所述用电负载的类型，确定各所述用电负载的负载启动条件或最低用电量；获取外部光照信息，并根据所述外部光照信息判断是否达到预设光照条件；若达到所述预设光照条件，则限制所述用电负载供电；获取储能系统的存储电量信息，判断所述储能系统中的存储电量是否大于或等于所述最低用电量之和；若所述储能系统中的存储电量大于或等于所述最低用电量之和时，根据所述负载启动条件控制各所述用电负载的激活状态。2.根据权利要求1所述的集约型农业的可再生能源供能方法，其特征在于，所述用电负载的类型包括延迟用电负载和全天用电负载；相应的，根据所述用电负载的类型，确定各所述用电负载的负载启动条件或最低用电量包括：若所述用电负载的类型为所述延迟用电负载，则确定所述用电负载的所述负载启动条件；若所述用电负载的类型为所述全天用电负载，则确定所述用电负载的所述最低用电量；相应的，当所述储能系统中的存储电量大于或等于所述最低用电量之和时，根据所述负载启动条件控制各所述用电负载的激活状态包括：当所述储能系统中的存储电量大于或等于各所述全天用电负载的所述最低用电量之和时，根据所述负载启动条件控制各所述延迟用电负载的激活状态，并控制处于激活状态的所述延迟用电负载的总用电功率与所述全天用电负载的总用电功率之和始终小于或等于光伏发电系统当前的发电功率。3.根据权利要求2所述的集约型农业的可再生能源供能方法，其特征在于，所述延迟用电负载包括：抽水泵、灌溉泵、过滤泵、污泥泵和曝气器；所述抽水泵对应的所述负载启动条件包括：第一开启储能容量、第一计划工作时长；其中，当所述抽水泵当前的总工作时长小于所述第一计划工作时长时，若所述储能系统中的存储电量大于所述第一开启储能容量时，激活所述抽水泵；所述灌溉泵对应的所述负载启动条件包括：第二开启储能容量、第二计划工作时长；其中，当所述灌溉泵当前的总工作时长小于所述第二计划工作时长时，若所述储能系统中的存储电量大于所述第二开启储能容量时，激活所述灌溉泵；所述过滤泵对应的所述负载启动条件包括：第三开启储能容量、第三计划工作时长；其中，当所述过滤泵当前的总工作时长小于所述第三计划工作时长时，若所述储能系统中的存储电量大于所述第三开启储能容量时，激活所述过滤泵；所述污泥泵对应的所述负载启动条件包括：第四开启储能容量、污泥警戒范围；其中，当曝气池的污泥沉积量处于所述污泥警戒范围中时，若所述储能系统中的存储电量大于所述第四开启储能容量时，激活所述污泥泵；
所述曝气器对应的所述负载启动条件包括：第五开启储能容量、氧气警戒范围；其中，当所述储能系统中的存储电量大于所述第五开启储能容量时，或所述曝气池的氧气含量低于所述氧气警戒范围的下限值时，激活所述曝气器；若所述曝气器处于激活...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑶，吴云来，胡华友，俞铁铭，
申请(专利权)人：浙江正泰智维能源服务有限公司，
类型：发明
国别省市：