[发明专利]一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法

说明书

本发明涉及一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法，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。本发明最大限度节省供热能源损耗，实现低碳养殖场的低碳目标，进而提高养殖场能源的利用效率。

技术领域

本发明涉及综合能源系统的优化调度领域，特别是一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法。

背景技术

在双碳目标背景下，我国能源体系正处于绿色低碳转型的关键节点，综合能源系统可实现不同能源之间的优势互补，进而提高能源的利用效率，现在已对城市综合能源系统的优化调度做了深入的研究，然而针对低碳养殖场综合能源系统的优化调度的研究较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法，最大限度节省供热能源损耗，实现低碳养殖场的低碳目标，进而提高养殖场能源的利用效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低碳养殖场全环节综合能源优化方法，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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)