[发明专利]一种设施农业温室及多形态储能优化控制方法

权利要求书

1.一种多形态储能优化控制方法，其特征在于，包括：

建立设施农业温室综合电热运行成本函数；

其中，所述设施农业温室的顶部安装有太阳能光伏板，所述温室的三个侧面为砖混保温墙，所述温室的其它面为阳光板；

所述温室内部配置LED补光灯、等离子固氮装置、空间电场、物理杀虫灯、空气源热泵、蓄水储能装置和相变蓄热储能装置；

基于设施农业温室内的约束条件，采用粒子群算法对所述综合电热运行成本函数进行求解，对光伏板发电功率、蓄水储能装置的电功率、空气源热泵的热功率和相变蓄热储能装置的热功率进行优化控制，建立设施农业温室内各个供电装置和各个供热装置的功耗模型，构建考虑光伏出力特性、分时电价及设施农业生产用能和储能特性的协调优化模型，使得设施农业温室内的综合电热运行成本最小；

所述设施农业温室综合电热运行成本函数为：

式中，e_buy(t)为在时段t从配电网购电的价格，P_grid(t)为从配电网购电的功率，C_i(t)为第i个装置的单位电功率维护费用，P_i(t)为第i个光伏和蓄水储能装置的电功率，其中，n为光伏和蓄水储能装置的总数量，C_r(t)为第r个装置的单位热功率维护费用，Q_r(t)为第r个空气源热泵和相变蓄热储能装置的热功率，其中，m为空气源热泵和相变蓄热储能装置的总数量。

2.根据权利要求1所述的优化控制方法，其特征在于，所述蓄水储能装置在运行过程中的电功率计算公式为：

P_pumpe(t)＝P_pumpη_pumps_it；

式中，P_pumpe(t)为直流电机在时段t输出的机械功率，P_pump为蓄水泵的耗电功率，η_pump为直流电机电功率转化为机械功率的效率；

所述空气源热泵在运行过程中的热功率计算公式为：

Q_HP(t)＝C_HPP_EHPs_it；

式中，Q_HP(t)为空气源热泵在t时刻的输出热功率；C_HP为空气源热泵制热系数；P_EHP为空气源热泵在t时刻的用电功率；

所述相变蓄热储能装置在运行过程中的热功率计算公式为：

E(t)＝E(t-1)(1-δ)+ΔTP_eh(t)η_ch-ΔTP_dis(t)/η_dis；

式中，E(t)为相变蓄热储能装置在t时刻的热能量；δ为相变蓄热储能装置自放能系数；P_eh(t)为相变蓄热储能装置在t时刻的充热效率；P_dis(t)相变蓄热储能装置在t时刻的放热功率；η_ch为相变蓄热储能装置充热效率系数；η_dis为相变蓄热储能装置放热效率系数；ΔT为单位时段。

3.根据权利要求1所述的优化控制方法，其特征在于，所述设施农业温室内的约束条件包括电功率平衡约束条件、热功率平衡约束条件、设施农业温室内供电装置和供热装置约束条件以及储能装置约束条件。