隨著經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)步與發(fā)展,人們對能源的需求越來越多,并且逐漸把發(fā)展焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向了資源豐富的遼闊海域。在對海洋開發(fā)利用的過程中,以海洋平臺為依托的離岸浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)作為一種必不可少的運(yùn)作形式承擔(dān)著重要的生產(chǎn)制造任務(wù),同時(shí)也時(shí)時(shí)刻刻受到不確定的海洋環(huán)境的影響。這種不確定性會影響平臺上可再生能源發(fā)電裝置的出力以及后續(xù)的電力調(diào)度過程,因此研究離岸浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)為海洋平臺提供充足穩(wěn)定的電能供應(yīng)也成為了一項(xiàng)重要的研究任務(wù)。本文在考慮海洋環(huán)境隨機(jī)性和波動(dòng)性的情況下,對離岸浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)劃和能量管理控制策略進(jìn)行研究,具體內(nèi)容如下:首先,針對離岸浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)的整體組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹,對電力系統(tǒng)的各組成單元特點(diǎn)以及選型要求進(jìn)行分析,并且還完成了數(shù)學(xué)模型的建立。其中,著重分析了風(fēng)機(jī)在受到風(fēng)浪流作用下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),研究了海洋平臺和風(fēng)機(jī)在搖擺情況下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng),并對此機(jī)理模型進(jìn)行仿真分析。其次,在考慮海洋環(huán)境的基礎(chǔ)上,對海洋平臺上的可再生能源發(fā)電單元和儲能的規(guī)劃用多場景技術(shù)進(jìn)行分析。通過考慮可再生能源和負(fù)荷的預(yù)測誤差,利用拉丁超立方抽樣和K均值聚類方法完成對場景的生成和削減�；谙鳒p后的場景建立了電力系統(tǒng)的規(guī)劃模型... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

海上平臺應(yīng)用領(lǐng)域分類圖

圖 1.2 海上平臺結(jié)構(gòu)分類與此相關(guān)的，離岸浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)的電力需求量主要取決于平臺的運(yùn)行規(guī)模，生輔助活動(dòng)需要的電功率從 10 兆瓦到幾百兆瓦不等。與陸上運(yùn)輸不同的是，雖然通海上平臺輸送化石燃料可以為電網(wǎng)提供充足且穩(wěn)定的電能，但是海上運(yùn)輸除了會受劣天氣的影響，長距離高頻率的物資運(yùn)輸會造成大量人員物資的浪費(fèi)，廢水廢氣廢排放也會直接影響海洋生態(tài)環(huán)境。若采用電纜與大陸相連，施工成本高，施工難度全系數(shù)低，并且會對環(huán)境造成污染，輸電效率會隨著輸電距離的增大而減小，因此要提高離岸浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)的可再生資源利用率，這對離岸浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)劃度提出了更高的要求。由于離岸浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)的可再生能源發(fā)電裝置安裝工程巨大，后期運(yùn)行、維修很高，海洋上可再生能源發(fā)電功率和用電負(fù)荷功率又存在一定的隨機(jī)性，因此需要發(fā)電功率和負(fù)荷曲線的預(yù)測精度，以便更加準(zhǔn)確地對整個(gè)離岸浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)的裝量進(jìn)行規(guī)劃和機(jī)組的運(yùn)行調(diào)度。

圖 1.3 離岸浮動(dòng)式電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)離岸浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的過程中，清潔能源占據(jù)的比例越來越大浮動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)為例，通過仿真分析證明發(fā)電系統(tǒng)包含的清潔能源能夠占以上[9,10]�？紤]海上平臺的地理位置和平臺負(fù)荷需求，在 2009 年由 Kord風(fēng)能納入石油平臺運(yùn)行，減少了 53790 噸 CO2 和 367 噸氮氧化物的排放省 573 萬歐元[11]。美國墨西哥專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的海上石油平臺混合供電系統(tǒng)將浪能發(fā)電相結(jié)合，大大降低了經(jīng)濟(jì)成本，減少污染，并通過出售剩余能量收入，這種供電系統(tǒng)提高了傳統(tǒng)海上平臺的經(jīng)濟(jì)性和可靠性[12,13]。201人通過集成風(fēng)力發(fā)電機(jī)、波浪能發(fā)電機(jī)和潮汐發(fā)電機(jī)形成的發(fā)電系統(tǒng)組-45%的平臺發(fā)電量，并且通過發(fā)電裝置之間的協(xié)同運(yùn)動(dòng)減緩了平臺運(yùn)動(dòng)式發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越廣，Campana 等人泰國養(yǎng)蝦場的浮動(dòng)光伏混合能源系統(tǒng)從環(huán)境，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行了優(yōu)殖業(yè)的可持續(xù)性[15]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于多目標(biāo)微分進(jìn)化的風(fēng)力/火電發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)度[D]. 董自帥.鄭州大學(xué) 2013



本文編號：3458334