[发明专利]一种设施农业温室及多形态储能优化控制方法

说明书

本发明实施例提供一种设施农业温室及多形态储能优化控制方法，构建了设施农业温室结构，建立了温室结构内各个供电装置和各个供热装置的功耗模型，以设施农业温室综合电热运行成本最低为优化目标，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。算例结果表明，相变蓄热储能装置和蓄水储能装置实现了多余光伏最大化就地消纳，减少了光伏外送对配电网稳定性的影响，证明了该调度控制模型的合理性。

技术领域

本发明属于农业储能技术领域，尤其涉及一种设施农业温室及多形态储能优化控制方法。

背景技术

广大农村用电需求量不断提升，尤其是随着设施农业的发展，农业负荷用电量急剧增加，为光伏发电的消纳提供了新的选择。

目前，针对工商业负荷特性的研究较多。比如，分析电动汽车充电负荷响应特性，建立电动汽车充电负荷调度潜力评估模型，实现负荷曲线的优化，提高电网运行稳定性；通过IEEE33节点配电网算例验证该方法可以有效降低充电成本与电网网损成本。再比如，对电解铝、冶金和煤炭等高载能负荷进行研究，将其与风-光-火发电进行联合调度,实现可再生能源的充分消纳。还比如，提出了智能小区柔性负荷实时调度技术，有效降低了用户用电成本，减小了负荷的峰值，针对空调负荷聚合模型进行了研究，在削峰填谷、平衡新能源波动方面具有重要作用。

但是，针对农业负荷的研究较少，现有的以农业负荷为研究对象，提出以沼气作为气源的冷-热-电-气农村多能流微能网架构，建立农村微能网优化调度模型，最终实现农村微能网的经济运行。针对当前设施农业负荷增长迅猛，缺乏有效的调度控制方法实现光伏电能的就地消纳的问题。

发明内容

为克服上述现有的问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种设施农业温室及多形态储能优化控制方法。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种设施农业温室，包括：

所述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。

根据本发明实施例第二方面提供一种基于设施农业温室的多形态储能优化控制方法，包括：

建立设施农业温室综合电热运行成本函数；

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，使得设施农业温室内的综合电热运行成本最小。

本发明实施例提供的一种设施农业温室及多形态储能优化控制方法，构建了设施农业温室结构，建立了温室结构内各个供电装置和各个供热装置的功耗模型，以设施农业温室综合电热运行成本最低为优化目标，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。算例结果表明，相变蓄热储能装置和蓄水储能装置实现了多余光伏最大化就地消纳，减少了光伏外送对配电网稳定性的影响，证明了该调度控制模型的合理性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的设施农业温室外部结构图；

图2为本发明实施例提供的设施农业温室内部装置连接图；

图3为本发明实施例提供的多形态储能优化控制方法流程图；

图4为冬季典型日光伏、电-热负荷曲线示意图；