[发明专利]考虑空间耦合的农业园区能源互联网静态安全分析方法

说明书

本公开是关于一种考虑空间耦合的农业园区能源互联网静态安全分析方法。其中，方法包括：构建设施农业外太阳辐射模型、光伏面板入射辐射模型、设施农业内太阳辐射模型以及光伏发电模型，以基于上述的模型得到空间耦合对设施农业环境和能源系统的影响；构建多能流求解方程和能源安全指标；对多能流求解方程进行求解，并将求解结果与能源安全指标进行比较，得到比较结果；基于空间耦合对设施农业环境和能源系统的影响，确定比较结果是否处于安全约束内，其中，如果处在安全约束内，则能源系统为安全状态，否则，能源系统为不安全状态。本申请相比较传统的安全分析方法，有效提升安全分析结果的真实性与准确性。

技术领域

本公开涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种考虑空间耦合的农业园区能源互联网静态安全分析方法。

背景技术

目前，农业园区正在快速发展，随着集中式光伏温室以及冷、热、电、气多能流耦合系统的加入，逐渐形成了以电力系统为核心的农业园区能源互联网。空间耦合，即园区内光伏温室棚顶的光伏板覆盖率和摆布方式会影响设施农业光环境以及光伏发电量，导致光伏发电和农业生产之间形成一种争光现象。空间耦合一方面会促进新能源的就地消纳，如产生的电能可直接供给温室负荷使用；另一方面也会影响农业园区能源互联网的安全运行，如高覆盖率的光伏温室在极端天气情况下，因设施农业内光照严重不足而导致电负荷激增，进而影响园区内能源网的潮流分布，甚至出现线路潮流和节点电压越限的问题。综上，进行农业园区能源互联网安全分析很有必要。相关技术中，安全分析方法都集中于能源系统的安全评估领域，没有考虑设施农业环境的脆弱性，不能直接用于农业园区能源互联网的安全分析。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种考虑空间耦合的农业园区能源互联网静态安全分析方法。

本申请第一方面的实施例提供了一种考虑空间耦合的农业园区能源互联网静态安全分析方法，包括：构建设施农业外太阳辐射模型、光伏面板入射辐射模型、设施农业内太阳辐射模型以及光伏发电模型，以基于所述设施农业外太阳辐射模型、光伏面板入射辐射模型、设施农业内太阳辐射模型以及光伏发电模型得到空间耦合对设施农业环境和能源系统的影响；构建多能流求解方程和能源安全指标；对所述多能流求解方程进行求解，并将求解结果与所述能源安全指标进行比较，得到比较结果；基于所述空间耦合对设施农业环境和能源系统的影响，确定所述比较结果是否处于安全约束内，其中，如果处在所述安全约束内，则所述能源系统为安全状态，否则，所述能源系统为不安全状态。

在一些示例中，还包括：

构建补光模型、调温模型以及多能流模型，以基于所述补光模型、调温模型以及多能流模型得到能源耦合对设施农业环境和能源系统的影响；

基于所述能源耦合对设施农业环境和能源系统的影响，分析所述能源系统是否处于安全状态。

在一些示例中，其中：

所述设施农业外太阳辐射模型为：

δ＝23.45sin[360(284+N)/365]，

ω＝15(12-t)+(120-ψ)，

m＝1/sinh，

I_d＝P^mI₀ sinh，

其中，δ为太阳赤纬角，N为日序数，ω为太阳时角，t为时间；ψ为当地经度，h为太阳高度角，为当地纬度，m为大气光学质量，I_d为太阳直接辐射强度，P为大气透明系数，I₀为太阳常数，I_s为太阳散射辐射强度，I_ground为平面区域总的太阳辐射强度；

所述光伏面板入射辐射模型为：