河北农业大学温鹏获国家专利权
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龙图腾网获悉河北农业大学申请的专利一种温室综合能源系统运行优化方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120258367B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-09发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510259759.X,技术领域涉及:G06Q10/0631;该发明授权一种温室综合能源系统运行优化方法及系统是由温鹏;侯耀庭;高立艾;邵晨;王子奇;李明宇;高启皓设计研发完成,并于2025-03-06向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种温室综合能源系统运行优化方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种温室综合能源系统运行优化方法及系统,属于电力系统能源优化技术领域,包括以下步骤:步骤S1、采集室内温湿度数据、光伏发电功率、蓄电池电量、可时移负荷;步骤S2、根据采集的上述数据,确定补光策略;步骤S3、进行分层优化,其中上层优化为能源成本最小化,下层优化为自消耗最大化策略、总成本最小化策略。本发明采用上述的一种温室综合能源系统运行优化方法及系统,综合考虑了补光灯、降温设备等负荷的最优配置、不同天气情况对综合能源系统的影响、系统碳排放的影响,实现了晴天、多云阴天、雪天三种不同场景下补光需求及其可时移特性的温室综合能源系统的优化。
本发明授权一种温室综合能源系统运行优化方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种温室综合能源系统运行优化方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤S1、采集室内温湿度数据、光伏发电功率、蓄电池电量、可时移负荷; 室内温湿度数据分别由温度模型、湿度模型获取,基于能量平衡原理建立温度模型,其表示为: 其中,Tair表示内部温度,℃;Ccap表示温室热容量,Jm2℃;Qsun表示入射的辐射功率,Wm2;Qlamp表示灯的加热功率,Wm2;Qcov表示通过覆盖层的热损失,Wm2;Qtrans表示作物蒸腾吸收的能量,Wm2;Qvent表示通过通风的能量损失,Wm2;Qc表示加热功率,Wm2;Qh表示冷却功率Wm2; 湿度模型表示为: 其中,Hair,sat表示饱和蒸汽浓度,gm3;Hair*表示空气蒸气浓度,由下式获得: 其中,Htrans表示植物蒸腾产生的水蒸气,gm3;Hcov表示水蒸气在薄膜上的凝结,gm2s; Hvent表示由通风引起的水蒸气运动,gm2s;h表示温室高度,m; 可时移负荷指代补光灯,其具体为: 其中,为补光灯一天内消耗的电量,kWh;PLED表示补光灯的功率,kW;T表示补光灯总的工作时段数;tf表示补光灯第i个工作时段结束运行的时间,h;ti表示补光灯第i个工作时段开始运行的时间,h;Nt为当天应补光总时长,h; 步骤S2、根据采集的上述数据,确定补光策略;步骤S2具体为: 可时移电负荷的模型及其约束条件: 其中,表示t时刻可时移电负荷功率,kW;分别表示t时刻电负荷移入、移出的二进制状态变量;分别表示t时刻电负荷的移入、移出功率,kW; 分别表示可时移电负荷在t时刻的可时移负荷量的下限和上限,kW; 补光策略如下:补光灯导致的二氧化碳消耗量,补光灯通过延长光合作用时长,增加了植物的二氧化碳消耗量; 补光灯补光的碳减排模型为: 其中,S表示温室面积,m2;v0表示补光前植物单位面积的光合速率,μmolco2m2·s;v1表示补光后植物单位面积的光合速率,μmolco2m2·s;t′表示补光时间,h; 步骤S3、进行分层优化,其中上层优化为能源成本最小化,下层优化为自消耗最大化策略、总成本最小化策略。
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