本文關(guān)鍵詞：風(fēng)光柴儲獨立微網(wǎng)分布式電源多目標優(yōu)化配置研究　出處：《廣西大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,電力需求不斷增長,集中式大電網(wǎng)的弊端日益凸顯。微電網(wǎng)由分布式電源、儲能裝置、負荷、監(jiān)控保護裝置以及電力電子能量轉(zhuǎn)換裝置組成,在整合分布式電源優(yōu)勢、提高供電可靠性、改善系統(tǒng)性能等方面具有重要作用,是傳統(tǒng)電網(wǎng)的有力補充。合理對微電網(wǎng)分布式電源的類型、容量大小進行優(yōu)化配置,減少污染排放,提高能源利用率,對微電網(wǎng)經(jīng)濟、環(huán)保、可靠地運行具有重要意義。本文針對風(fēng)光柴儲獨立運行微電網(wǎng)分布式電源優(yōu)化配置進行了研究,主要研究內(nèi)容分為以下方面：首先,研究了典型風(fēng)光柴儲混合微電網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運行方式,考慮風(fēng)速、光照的隨機性和波動性特點,研究風(fēng)機、光伏、柴油發(fā)電機及儲能裝置的輸出功率時序模型。接著,針對獨立運行的風(fēng)光柴儲混合微電網(wǎng),應(yīng)用HOMER軟件進行仿真優(yōu)化,并對不同空氣污染懲罰、柴油價格、年均日照強度、年均風(fēng)速、設(shè)備投資成本以及儲能技術(shù)等條件下的優(yōu)化配置結(jié)果,圍繞系統(tǒng)的污染排放、經(jīng)濟性和供電可靠性進行靈敏度分析,給出獨立運行微電網(wǎng)電源優(yōu)化配置的一些實際建議。然后,以分布式電源出力、儲能裝置容量、系統(tǒng)供電可靠性為約束條件,構(gòu)建微電網(wǎng)經(jīng)濟成本最小、污染排放最少和能源利用率最高的多目標優(yōu)化配置模型,并引入熵理論以確定多目標函數(shù)各指標的權(quán)重系數(shù)；制定了改進的循環(huán)充放控制(ICC)策略,在運行控制策略中增加了對儲能裝置的充放電管理；采用改進種群移動、自適應(yīng)迭代步長、自適應(yīng)變異策略和搜索空間縮減等措施來改善仿電磁學(xué)(ELM)算法的收斂性；應(yīng)用改進的ELM并結(jié)合ICC控制策略求解配置模型,通過仿真實驗驗證優(yōu)化模型和求解算法的正確性和有效性。最后,針對優(yōu)化過程中需遍歷全年數(shù)據(jù)進行時序分析所導(dǎo)致的計算量大、運行效率低的問題,提出一種基于Markov的ELM優(yōu)化方法：采用模糊C-均值(FCM)算法從風(fēng)速、光照和負荷8760h的數(shù)據(jù)中提煉出典型的場景,用隨機過程方法建立其對應(yīng)的Markov模型；將前述的Markov模型嵌入改進的ELM中進行優(yōu)化求解,以廣西潿洲島為背景進行算例分析,驗證模型和算法的有效性。
[Abstract]:With the development of economy and society, the demand for electricity is increasing, and the disadvantages of centralized large power grid are becoming more and more obvious. Microgrid is made up of distributed generation, energy storage device and load. The components of monitoring and protecting device and power electronic energy conversion device play an important role in integrating the advantages of distributed power supply, improving the reliability of power supply and improving the performance of the system. It is a powerful supplement to the traditional power grid. It optimizes the type and capacity of distributed power generation in microgrid, reduces pollution emissions, improves energy utilization, and is economical and environmentally friendly to microgrid. Reliable operation is of great significance. In this paper, the optimal configuration of distributed power generation for the independent operation of wind-firewood storage microgrid is studied. The main research contents are as follows: first of all. The system structure and operation mode of typical wind-firewood storage hybrid microgrid are studied. Considering the stochastic and fluctuating characteristics of wind speed and illumination, the wind turbine and photovoltaic system are studied. The output power timing model of diesel generator and energy storage device. Then, aiming at the independently running wind-firewood mixed microgrid, the simulation optimization is carried out by using HOMER software, and the different air pollution is punished. Under the conditions of diesel price, annual sunshine intensity, average annual wind speed, equipment investment cost and energy storage technology, the optimal allocation results are analyzed around the system pollution emissions, economy and reliability of power supply. Some practical suggestions on the optimal configuration of power supply for independent running microgrid are given. Then, the economic cost of building microgrid is minimized by taking distributed power generation, capacity of energy storage device and system power supply reliability as constraints. The multi-objective optimal allocation model with the least pollution emission and the highest energy efficiency is introduced, and the entropy theory is introduced to determine the weight coefficient of each index of the multi-objective function. An improved cyclic charging and discharge control (ICCC) strategy is developed, and the charge and discharge management of the energy storage unit is added to the operation control strategy. Improved population movement, adaptive iterative step size, adaptive mutation strategy and search space reduction are adopted to improve the convergence of ELM algorithm. Using the improved ELM and ICC control strategy to solve the configuration model through simulation experiments to verify the correctness and effectiveness of the optimization model and the algorithm. Finally. In order to solve the problem of large computation and low running efficiency caused by the time series analysis of traversing the whole year data in the optimization process. A ELM optimization method based on Markov is proposed. The fuzzy C-means algorithm is used to extract the typical scene from the data of wind speed, illumination and load 8760h. The corresponding Markov model is established by the stochastic process method. The Markov model mentioned above is embedded in the improved ELM to solve the optimization problem. A case study on Weizhou Island in Guangxi is carried out to verify the validity of the model and the algorithm.
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM727

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本文編號：1373930