恭喜水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院周璐获国家专利权
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龙图腾网恭喜水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院申请的专利一种基于灌溉需求响应的智能水泵群调度系统及方法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:CN119476873B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13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:202510045709.1,技术领域涉及:G06Q10/0631;该发明授权一种基于灌溉需求响应的智能水泵群调度系统及方法是由周璐;孟凡继;张行健;邱立波;胡璟设计研发完成,并于2025-01-13向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于灌溉需求响应的智能水泵群调度系统及方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于灌溉需求响应的智能水泵群调度系统及方法,旨在解决小流域分布式泵站群调度复杂、通信负担重及上下游供水不均的问题;首先获取作物需水量、气象和土壤数据,计算灌溉需求;然后建立水泵运行和光伏发电出力模型;接着在光伏发电利用率最大的前提下,初步分配水泵灌溉功率,并处理盈余或缺额电力;最后,实时监控水量、水位及光伏发电数据,动态调整水泵抽水功率。本发明通过智能决策和动态调整,不仅满足了灌溉需求,还有效避免了上游过度抽水导致的下游供水不足问题,同时优化了电力使用,降低了外部电力引入成本,实现了灌溉和电力使用的双重优化。
本发明授权一种基于灌溉需求响应的智能水泵群调度系统及方法在权利要求书中公布了:1.一种基于灌溉需求响应的智能水泵群调度方法,其特征在于,包括步骤:S1、获取每个水泵负责的灌溉区的作物需水量、气象数据以及土壤湿度,计算灌溉需求量;S2、根据水泵的性能参数,建立水泵机组的运行模型;S3、基于光伏电站的历史发电数据、太阳辐射强度预测、光伏板效率,建立光伏发电出力模型;S4、在光伏发电利用率最大的前提下,结合灌溉需求量和光伏发电出力模型,初步分配各水泵的灌溉功率,并计算每个水泵灌溉时的功率盈余或缺额;S5、针对功率盈余的情况,制定存储策略,并将盈余的光伏电分配给功率缺额的水泵;当盈余的光伏电不足以满足灌溉需求时,智能决策引入外用电的最佳时机和量,结合峰谷电价,实现成本最优化;S6、实时监控上下游的水量分布、水位和水量数据,以及光伏发电的实时输出,动态调整各水泵的抽水功率,确保灌溉需求得到满足同时优化电力使用;步骤S3中,光伏发电出力模型的建立步骤:从光伏电站的历史记录中收集发电数据,包括:每天的发电量、发电时间和天气条件;利用气象部门或专业的太阳辐射预测,获取未来一段时间内的太阳辐射强度预测数据;根据光伏板的型号、使用年限和清洁程度,确定光伏板在当前条件下的转换效率;根据上述数据计算一段时间内的光伏的累积发电量;太阳辐射强度的计算公式为: 其中,Rd是太阳直接辐射强度,I0是太阳常数,d是地球到太阳的距离比,RA是天文辐射量,ZS是太阳高度角;光伏板效率随温度升高而降低,通过光伏板效率公式η′=η01-αΔTem估计效率变化,其中,η0是标准测试条件下的效率,α是温度系数,ΔTem是温升;光伏发电量PPV与太阳辐射强度Rd、光伏板面积AL和光伏板效率η′成正比,基本公式表示为:PPV=Rd·AL·η′;计算一段时间内的累积发电量,将上述公式在时间上进行积分,设太阳辐射强度在一段时间内保持不变,则累积发电量EPV表示为: 其中,t1和t2分别是计算时间段的起始和结束时间。
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