【摘要】：水光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)依托水輪機(jī)組快速靈活的調(diào)節(jié)能力,在光伏發(fā)電波動時對其進(jìn)行補(bǔ)償,能有效改善光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性,解決光伏發(fā)電存在并網(wǎng)容量受限、調(diào)度困難等問題,提高太陽能利用率,改善生態(tài)環(huán)境,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。本文首先對水光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了梳理,在光伏發(fā)電原理、光伏出力特性和光伏出力模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于基因表達(dá)式編程的光伏出力組合預(yù)測模型,并將光伏出力預(yù)測值作為本文水光互補(bǔ)優(yōu)化的一個邊界條件;在水力發(fā)電與梯級水電站相關(guān)原理基礎(chǔ)上,介紹了一種以發(fā)電量最大為目標(biāo)的梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型,并提出了將光伏電站與梯級水電站聯(lián)合運行的思路。在此基礎(chǔ)上建立了水光互補(bǔ)優(yōu)化調(diào)度模型,以水光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)功率輸出方差最小和發(fā)電量最大為優(yōu)化調(diào)度目標(biāo),并針對模型的約束條件建立相關(guān)數(shù)學(xué)表達(dá)式。針對優(yōu)化調(diào)度模型的求解,本文對基本螢火蟲算法進(jìn)行自主尋優(yōu)移動與自主調(diào)整移動步長的改進(jìn),改進(jìn)螢火蟲優(yōu)化算法(MGSO)能有效提高峰值發(fā)現(xiàn)率與算法收斂速度,用以求解模型。最后,本文結(jié)合實例,對不同典型日進(jìn)行優(yōu)化計算,實證研究結(jié)果顯示,水光互補(bǔ)優(yōu)化運行不僅能提高清潔能源的利用率,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,在降低煤耗、減少污染排放方面更有顯著作用。
【圖文】：

圖 1-1 全球能源消費量發(fā)展趨勢圖Figure 1-1 Figure of the Trends in Global Energy Consumption能源革命戰(zhàn)略的本質(zhì)之一是大力推進(jìn)能源的清潔低碳發(fā)展，太陽能作為典型資源儲量非常豐富。我國太陽能資源理論儲量達(dá)每年 17000 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，主國西北四省與西藏地區(qū)。一、二、三類地區(qū)，年日照時數(shù)大于 2000h，輻射總MJ/m2a，是我國太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)，且地域面積十分廣大，，約積的 2/3 以上，可見我國具有發(fā)展利用太陽能的良好條件。光伏發(fā)電作為太陽利用方式之一，其發(fā)展十分迅速。截至 2015 年底，我國累計光伏裝機(jī)容量0MW。2015 年我國新增光伏裝機(jī)容量 3800MW，新增裝機(jī)容量前 10 位省份容量總和約占 90%，近五年來，我國光伏裝機(jī)容量年平均增長率達(dá)到 90%。資源分布如下圖所示：

太陽能資源地區(qū)分類如下表所示：表 1-1 我國太陽能資源地區(qū)分類Table 1-1 Classification of solar energy resources in China年日照時長（h/a）年輻照總量（MJ/m2·a）等熱量所需標(biāo)準(zhǔn)煤（kg）主要地區(qū)3000 ~ 3300 6680 ~ 8400 225 ~ 285新疆南部，甘肅北部，寧夏西部，西藏西部3000 ~ 3200 5850 ~ 6680 200 ~ 225新疆南部，西藏東南部，甘海東部，河北西北部，山西古南部，寧夏南部2200 ~ 3000 5016 5852170 ~ 200新疆北部，甘肅東南部，陜西南部，吉林大部，遼寧大廣東南部1400 ~ 2000 4180 ~ 5016 140 ~170 華南大部，陜西南1000 ~1400 3344 ~ 4180 115 ~140 四川大部，貴州5~2015 年，光伏裝機(jī)容量發(fā)展趨勢如下圖所示：
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM61;TM73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2527446