基于稻田节水灌溉的农村综合能源系统优化配置方法

专利主权项内容

1.基于稻田节水灌溉的农村综合能源系统优化配置方法，其特征在于：综合能源系统包括将稻田和蓄能式水电站作为一个抽水蓄能电池，搭建的分布式光伏-风电-抽水蓄能式电池的HRES系统，HRES系统对外向用电负荷提供电能，在HRES系统内有余电时，利用变速抽水泵将下级水库中的水泵送至上级水库中，将多余电能转化为水的势能存储，上级水库对稻田进行灌溉过程驱动水轮机进行发电，收集后驱动变速抽水泵抽水储能；该方法包括：S1、以HRES系统中的光伏面板的个数(N)、风机数量(N)、水轮机发电模式功率(P)、变速抽水泵功率(P)及上级水库容量(V)为优化参数，构建HRES系统产能主函数如下：PVWTTPM式中，N表示该系统预计装设的风机数量，P(t)表示单个风机年均发出功率，单位为kW；N表示该系统预计装设的光伏面板的个数，P(t)表示单个光伏面板所能发出的年功率，单位为kW；E(t)表示抽水蓄能电池所储存的能量，单位为kWh；WTWTPVPVTS2、基于负荷缺电概率(LPSP)构建适应度函数A如下：式中，P(t)表示当地年负荷功率曲线的负荷功率，单位为kW；N表示该系统预计装设的风机数量，P(t)表示单个风机年均发出功率，单位为kW；N表示该系统预计装设的光伏面板的个数，P(t)表示单个光伏面板所能发出的年功率，单位为kW；E(t)表示抽水蓄能电池所储存的能量，单位为kWh；localWTWTPVPVTS3、基于平准化能源成本(LCOE)构建适应度函数B如下：式中，C表示系统一年的总成本，包括一年内风力发电模块、光伏发电模块和抽水蓄能水电模块的初始成本以及运行成本，单位为$；E表示系统生命周期内提供给负荷的总能量，单位为kWh；TACservedS4、在HRES系统产能主函数、适应度函数A、适应度函数B的约束条件下，运用鲸鱼优化算法(WOA)对系统容量配置进行优化，以步骤S1中HRES系统产能主函数的优化参数在步骤S2中负荷缺电概率为零的条件下使步骤S3中平准化能源成本达到最小值，输出对应的优化参数值即为系统最优配置容量。。来自：马 克 团 队