[发明专利]一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法

权利要求书

1.一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:构建低碳养殖场综合能源系统结构，包括养殖场能量转换中心、综合能源配送网络以及养殖场多能负荷；

步骤S2:基于低碳养殖场综合能源系统结构，构建低碳养殖场综合能源系统模型；

步骤S3：基于低碳养殖场综合能源系统模型，以养殖场运行能耗最低为目标，获取优化调度方案。

2.根据权利要求1所述的一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法，其特征在于，所述养殖场能量转换中心主要包括变压器、CHP、热泵以及沼气处理单元；所述养殖场能量转换中心生产的电能和热能通过综合能源配送网络输送至养殖场的牲畜舍。

3.根据权利要求1所述的一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

步骤S21：建立低碳养殖场能量生产及转换单元数学模型；

步骤S22：对低碳养殖场配电系统进行数学建模；

步骤S23：基于分段线性化的原理，构建低碳养殖场热网模型。

4.根据权利要求3所述的一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法，其特征在于，所述步骤S21具体为：对沼气处理过程伴随的电力消耗以及其他能量转换单元的功率输出进行数学描述，

沼气处理过程伴随的电力消耗表示为：

P_t^biogas＝η_bP_t^g (1)

式中，P_t^g为t时段沼气处理单元产出的沼气功率；P_t^biogas为沼气处理过程所消耗的电功率；η_b为沼气处理过程中的电力消耗系数。

其他能量转换单元的功率输出约束为：

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)

式中，η_e为CHP的气转电效率；η_h为CHP的气转热效率；P_t^hp为热泵消耗的电功率；为热泵输出的热功率；η_hp为热泵的电转热效率；P_t^e为养殖场从上级配电网购买的电功率；P^e,max为养殖场从上级配电网购买的电功率上限；P^g,max为沼气处理单元输入到CHP的燃气功率上限(即沼气处理单元最大产出燃气功率上限)；P^hp,max为热泵出力的上限。

5.根据权利要求3所述的一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法，其特征在于，所述步骤S22具体为：基于Distflow模型对配电系统建模，并将配电网潮流约束中的平方项进行线性化处理

设j是发送端，j+1是接收端，P_j+iQ_j是节点j的复功率；是节点(j+1)所带负荷的复功率；r_f+ix_f是从节点j到节点j+1线路的复阻抗。V_j是节点j的电压，每个节点的潮流如下表示：

1-ε≤V_j≤1+ε (11)

将配电网潮流约束中的平方项进行线性化处理，线性化的潮流约束如下所示：