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申请/专利权人：四川农业大学

摘要：本发明公开了一种基于稻田节水灌溉的农村综合能源系统优化配置方法，综合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，在经济技术指标的基础上，以HRES系统中的光伏面板的个数NPV、风机数量NWT、水轮机发电模式功率PT、变速抽水泵功率PP及上级水库容量VM为优化参数。并建立各模块的能量模型，引入HRES系统产能主函数、适应度函数的约束条件下，运用鲸鱼优化算法迭代产生的最优规划方案，在确保供电可靠性的条件下，有效降低系统初始投入成本，此外还能够利用水电站以水稻在不同生长期的需水量对稻田水位进行控制，从而实现节水灌溉。

主权项：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NPV、风机数量NWT、水轮机发电模式功率PT、变速抽水泵功率PP及上级水库容量VM为优化参数，构建HRES系统产能主函数如下： 式中，NWT表示该系统预计装设的风机数量，PWTt表示单个风机年均发出功率，单位为kW；NPV表示该系统预计装设的光伏面板的个数，PPVt表示单个光伏面板所能发出的年功率，单位为kW；ETt表示抽水蓄能电池所储存的能量，单位为kWh；S2、基于负荷缺电概率LPSP构建适应度函数A如下： 式中，Plocalt表示当地年负荷功率曲线的负荷功率，单位为kW；NWT表示该系统预计装设的风机数量，PWTt表示单个风机年均发出功率，单位为kW；NPV表示该系统预计装设的光伏面板的个数，PPVt表示单个光伏面板所能发出的年功率，单位为kW；ETt表示抽水蓄能电池所储存的能量，单位为kWh；S3、基于平准化能源成本LCOE构建适应度函数B如下： 式中，CTAC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$；Eserved表示系统生命周期内提供给负荷的总能量，单位为kWh；S4、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。

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