计及碳排放的电-冷-热互联综合能源系统优化调度研究

随着分布式能源的飞速发展，以多能互补为核心的能源互联网成为新的能源网络结构趋势。针对含电、冷、热互联的综合能源系统，提出一种计及碳排放的综合能源系统优化调度方法。首先，构建电、冷、热及储能设备模型，分析设备出力约束；之后，考虑光伏出力的波动性及负荷变化的实时性，以系统运行成本、碳排放量为目标，构建电-冷-热互联综合能源系统优化调度模型，并采用非支配排序遗传算法-Ⅱ(NSGA-Ⅱ)对该模型进行求解；最后结合某园区综合能源系统项目的实际应用情况，验证该方法有效性，结果表明计及碳排放的综合能源系统优化调度方法能够降低园区运行成本，降低碳排放量，促进新能源消纳，实现电网削峰填谷。     

日光温室方位角对植物生长影响的实验研究

光照是日光温室获取能量的主要来源,不同的温室方位角对温室内作物的受光量有不同的影响。根据不同地区的气候地理条件,确定正确的温室朝向,可以直接促进温室内作物的生长。为此,通过设计实验,对山西农业大学的两组植物的生长情况进行观察测试,阐明了光照对植物生长的影响,间接验证了在北方高纬度地区,温室方位角偏西有利于促进植物生长。     

基于作物光照需求的温室光调控系统

针对传统的温室光照环境控制方法粗糙、易造成作物光照不足及能源浪费的问题,考虑作物生长对光照的需求,基于光合速率模型,分析环境温度对作物生长光照需求的影响,推导创建了温室补光模型;同时,应用无线通讯技术设计了一个基于作物光照需求的温室光环境远程控制系统,介绍了系统的软硬件结构;最后,针对秋冬季节温室环境在1天内的实际变化情况,对系统的光照调控方法进行验证。结果表明:该方法能够根据环境的实时变化采取不同的光照控制措施,既满足作物生长的需求,又能更有效地利用能源。     

电-气-热综合能源系统混合能量流仿真

针对综合能源系统的子系统能源网络加复杂、耦合元件的能源转换机制多元等问题,基于电-气-热综合能源系统主要单元的数学模型,构建了混合网络多能流综合计算模型。考虑能量枢纽不同运行模式,类比电力系统潮流解法,在给出雅克比矩阵子块的计算方法基础上,运用扩展Newton-Raphson算法进行多次迭代求解混合能量流,分析了综合能源子系统耦合关系。仿真说明了子系统的功率波动通过耦合环节传递给其他系统,能源供应单元具有一定的调节能力,可为较广层面计及气-热惯性的综合能源系统优化调度问题提供理论指导,同时验证了扩展算法的有效性。     

效益优先的温室光照优化调控模型研究

针对当前温室光照环境调控成本较高的问题,在满足作物生长需求的条件下降低调控成本,提出效益优先的温室光照优化调控模型.通过设计嵌套试验获取温室不同温度、二氧化碳浓度、光照强度组合下的黄瓜光合速率数据,以此环境参数作为输入、光合速率作为输出构建基于最小二乘支持向量机(LS—SVM)的光合速率预测模型;继而采用融合两种不同光...     

多能互补冷热电综合能源三联供给系统

为提升冷热电综合能源的供给速度,设计了一种多能互补冷热电综合能源三联供给系统。根据能源供给逆变器串并联的参数,确定了能源供给逆变器的具体参数指标,在分析逆变器工作原理的基础上,完成了能源供给逆变器的设计,为了确保能源供给的直接性,设计了分流节气阀的结构,完成了分流节气阀的优化设计,从而实现了系统的硬件设计;采用函数求解的方式,得到了多能互补冷热电综合能源供给算法的具体实施步骤,完成了能源供给算法的设计,利用冷热电综合能源在能量转换环节下的能量流动过程,计算了供给设备的电量输入,完成能源供给通用模型的构建,实现了系统的软件设计,从而实现了多能互补冷热电综合能源的三联供给。仿真测试结果表明,提出的能源供给系统相比于传统能源供给系统,能源供给的速度更快。     

温室大棚双热源辅助增热控制系统设计

温室大棚冬季保暖对于农产品的生长极为重要,为保证冬季温室温度在合适范围内,确保作物正常生长,设计采用太阳能热水器和加热水箱两大热源进行辅助增热的系统控制电路。系统采用温度传感器DS18B20对温室温度、太阳能热水器温度和电加热水箱温度进行实时监测,用电极片式水位检测器监测太阳能热水器和电热水箱中的水位,单片机根据各传感器所采集的温度与水位信息控制外部设备执行相应动作,完成先使用太阳能热水器辅助增热,再利用电加热水箱增热过程,达到节能增产的目的。     

物联网技术在智能连栋温室中的应用研究

针对现有温室管理过程中出现的人为因素干扰和粗犷管理模式带来的诸多问题,本文设计了一种基于物联网技术的设施农业远程控制系统,对作物生长环境进行精细化的智能管理,精确控制温室内温度、湿度、光照等环境因素,营造农作物生长的最佳环境,实现农业温室作物生产精细化、智能化、多功能的现代农业温室种植模式。     

温室机械化卷帘技术

温室机械化卷帘技术在设施农业中发挥着巨大作用,通过机械卷帘不但可以大大减轻农民的劳动强度,提高劳动效率;也可使温室增加有效的光照时间,提高温室内的温度,增强光合作用,使作物生长快、早成熟;增大反季作物量,     

推广应用温室除雾防病促生长系统

温室电除雾防病促生长系统是大连市农机研究所的专利产品．是当前设施农业防病促生长的首选产品．它能够调节植物生长环境，显著促进植物生长并能十分有效地预防气传播病害发生的空间电场环境调控系统。该项技术可应用在温室、暖棚和露地的农业生产中．经应用试验得出如下结论：     

面向低碳村镇的可再生能源热电联供系统仿真与优化

为促进中国农村可再生能源转型与绿色低碳发展,实现低碳村镇的新时期建设目标,以湖北省新星村为研究案例,基于农村用能需求及可再生能源资源禀赋分析,提出了一种风、光、生物质互补的可再生能源热电联供系统。以最低成本与最低平均电价为系统目标函数,以热电覆盖率及生物质利用率为系统评价指标,构建了基于HOMER Pro仿真系统的农村可再生能源热电联供模型,通过仿真分析与容量优化获得了新星村可再生能源系统的构建方案,即由功率674kW的光伏、功率200kW的风力发电机和功率500kW的CHP热电联供机组及外部热源构成最佳系统框架,此时最低系统成本与电价分别为2.30×107元/a和0.986元/(kW·h)。进一步敏感性分析结果表明,电力负荷提高会导致系统成本及电价上升,名义折现率提高会降低成本但导致电价上涨,生物质日输入量对经济指标无影响。减排评估结果表明,相较于传统供能方式,系统年减排量达410.77t,相当于新星村传统供能方式下年排放量的28.19%,减排效益明显。该可再生能源供能系统整体经济性与实用性良好,可为农村地区能源转型与低碳村镇的建设提供参考。     

设施大棚多元立体种植全方位优劣势

针对当前设施温室中的立体种植模式,从作物与设备的空间布局、多元种植选择、温室环境调控、病虫害防治及相关设施等角度,对该种植模式下产生的空间利用优势、作物管理优势和经济效益优势进行全方位阐述,并提出该模式存在的问题及解决措施。      

现代物理农业工程技术在天津市北辰区的推广应用

"音乐、磁疗、电净化"是对物理农业技术的简单概括,现代物理农业是现代物理技术和农业生产有机结合的产物,是将电、磁、声、光、热等物理学原理和技术通过一定装备运用在农业生产中,使用特定物理方法处理农作物或改善农业生产环境,从而促进动植物生长。物理农业技术应用于种植业,可增加作物产量、改善作物品质、减少病虫害的发生、保护生态环境;物理农业技术应用于养殖业,可使生产的畜禽产品安全营养,增加畜禽养殖业的科技含量,完善畜禽健康养殖技术,推进绿色、环保型农业的产业化进程。     

猪粪好氧堆肥碳排放分析

以生命周期法为指导,应用排放系数法对猪粪秸秆好氧堆肥路径下碳排放量进行计算。本文研究的范围包括：堆肥厂内微生物降解活动产生的直接排放；加工设备电力消耗等上游活动产生的间接排放；有机肥作为化肥替代品减排量、土地施用后的土壤碳结合等下游活动减排量。结果表明：项目日处理420吨原料,可生产20吨有机肥,堆肥生物降解过程产生的直接排放为19.26 tCO₂e,电力消耗间接排放为17.84 tCO₂e,产品作为化肥替代品的减排量为0.87 tCO₂e,土地施用固碳量为113.4 tCO₂e。生命周期范围内,生产及施用有机肥净碳汇量为77.18 tCO₂e,可实现负碳排放,有效提升土壤固碳能力,可为农业减排降碳提供技术模式。     

温室大棚调温设施与装备

北方地区冬季寒冷,为保证严寒季节的农业生产,温室大棚必须减少热量损失,降低加温成本,提高生产效益。分别介绍温室大棚保温、增温、降温的方法与措施,使温室大棚达到温度可控的目的,为作物生长发育提供适宜的环境。     

温室大棚调温设施与装备

北方地区冬季寒冷,为保证严寒季节的农业生产,温室大棚必须减少热量损失,降低加温成本,提高生产效益。分别介绍温室大棚保温、增温、降温的方法与措施,使温室大棚达到温度可控的目的,为作物生长发育提供适宜的环境。     

基于灰熵关联分析的温室智能调控系统研究

[目的]解决传统温室环境参数较难控制、水肥利用效率低等问题.[方法]引入灰色熵权理论,将各种环境要素视为不确定型多属性决策,计算与理想情况的接近度,建立了评价植物生长环境要素的数学模型;通过无线传感网络片上系统CC2530与传感器、物联网相结合,设计温室环境调控系统,调配温湿度、光照等各生长要素达到最优值,从而给植物配...     

OPC技术在智能化农业监控系统中的应用

在某智能化农业系统中,使用OPC技术将iFIX组态软件监控的蔬菜温室大棚系统,以及组态王软件监控的智能养殖系统的数据统一传输到总控室。该技术能够在总控室实时监测蔬菜温室大棚系统的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等,同时监测温室大棚内部各类辅助设备状态信息及作物生长状况信息;又能在总控室实时监控到智能养殖系统自动上料机、自动清粪机、供氧机、通风设备、灯具等的参数信息,为提高种植技术、养殖状况改良提供数据依据。依此来阐述OPC技术在智能化农业系统中的应用,给智能化农业的发展提供可靠的通讯方式支持。     

OPC技术在智能化农业监控系统中的应用

在某智能化农业系统中,使用OPC技术将iFIX组态软件监控的蔬菜温室大棚系统,以及组态王软件监控的智能养殖系统的数据统一传输到总控室.该技术能够在总控室实时监测蔬菜温室大棚系统的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等,同时监测温室大棚内部各类辅助设备状态信息及作物生长状况信息;又能在总控室实时监控到智能养殖系统自动上料机...     

基于任务多样性的农机装备维修策略研究

目前农机装备维修策略的研究主要以装备故障数据或退化数据为依据,往往无法保证装备在某一具体作业过程中的任务成功性,从而很难满足现代农业对农机装备高任务完成度的要求。针对这一问题,提出了一种基于任务多样性的农机装备维修策略。首先,根据农机装备在具体作业过程中多阶段任务的特征,分析了农机装备各系统退化状态与装备任务可靠性之间的关联关系,建立了农机装备任务可靠性评估模型;其次,利用蒙特卡罗法模拟农机装备实际作业情况,给出了农机装备任务可靠性的综合评估流程,并对多作业任务下的农机装备任务可靠性进行定量化描述;再次,基于农机装备任务可靠性和维修成本的关联性,以最低可靠度和最低维修成本为约束条件,得到了装备各系统的最佳维修不等周期和最优维修次数;最后,引入机会维修策略,建立了农机装备的维修优化模型,并根据最佳机会维修阈值确定农机装备最优维修计划安排。以国产某轮式拖拉机的历史故障数据和维修成本数据为例,确定了该拖拉机故障率较高的4个子系统以及2个作业任务剖面,在整机可靠度阈值为0.8的情况下,得到了不同机会维修阈值下的最优维修费用分布情况。当最佳维修阈值为8h时,维修成本最低,为2.587元,通过与农机装备传统维修策略相比,总维修费用降低了30.4%。