【摘要】：在我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展與居民生活生活水平不斷提高的形勢下,電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差逐步增大,造成電力系統(tǒng)供需嚴(yán)重不平衡,加上我國近年來大力發(fā)展以太陽能為代表的可再生能源,但光伏發(fā)電呈現(xiàn)隨機性和反調(diào)峰的特點,造成電網(wǎng)調(diào)峰壓力日益增加,而隨著儲能技術(shù)的發(fā)展,儲能系統(tǒng)進行削峰填谷已經(jīng)普及開來,如何將儲能的性能優(yōu)勢應(yīng)用于削峰填谷中成為現(xiàn)今研究的熱點問題。本文將負(fù)荷預(yù)測應(yīng)用于光儲系統(tǒng),對光儲系統(tǒng)削峰填谷和經(jīng)濟性方面進行了深入研究:首先,本文對負(fù)荷預(yù)測進行分類,分析了負(fù)荷預(yù)測特性及預(yù)測誤差指標(biāo),對歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)進行了預(yù)處理并規(guī)劃了預(yù)測的基本過程;分析了光伏特性,儲能電池性能以及光伏儲能系統(tǒng)的四種運行模式。其次,基于深度學(xué)習(xí),本文推導(dǎo)了多層感知器的誤差傳導(dǎo)過程,并搭建了多層感知器的負(fù)荷預(yù)測模型,針對多層感知器在時序性方面的不足,本文對循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的展開結(jié)構(gòu)進行了分析,對其訓(xùn)練過程進行了公式推導(dǎo),并搭建了循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型,基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)梯度消失現(xiàn)象,本文采用LSTM模型,對梯度消失和梯度爆炸現(xiàn)象進行了公式推導(dǎo),以及對LSTM進行反向推導(dǎo),并搭建了LSTM預(yù)測模型,針對LSTM模型在長序列方面的不足,本文引入了attention機制,搭建了基于attention機制的LSTM預(yù)測模型。通過以上四種預(yù)測模型對負(fù)荷進行預(yù)測,并對預(yù)測結(jié)果進行對比分析,為削峰填谷提供數(shù)據(jù)支持。然后,以用戶側(cè)日負(fù)荷預(yù)測曲線為研究對象,分析了光儲系統(tǒng)削峰填谷優(yōu)化模型中的目標(biāo)函數(shù)、約束條件和評價指標(biāo),采用了恒功率充放電、變功率充放電和基于Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種光儲優(yōu)化策略進行削峰填谷,并從峰谷差、峰谷系數(shù)、峰谷差率和標(biāo)準(zhǔn)差四個方面對削峰填谷效果進行了分析。最后,從削峰填谷的基礎(chǔ)上,搭建了考慮經(jīng)濟性和削峰填谷效果的的多目標(biāo)優(yōu)化模型,分析了光儲系統(tǒng)多目標(biāo)函數(shù)。在單目標(biāo)粒子群群算法的基礎(chǔ)上,采用基于Pareto支配的多目標(biāo)粒子群算法對光儲系統(tǒng)的經(jīng)濟性和削峰填谷效果進行多目標(biāo)優(yōu)化,得到多目標(biāo)Pareto前沿圖,并對結(jié)果進行了分析。
【圖文】：

從圖２－５中可得，在未達到電壓上限時，光伏電池的電流變化不大，等效于一逡逑個電流源，但是當(dāng)電壓達到一定限制時，電流突變小，影響光伏發(fā)電性能。逡逑從圖２－６中可得，，光伏發(fā)電輸出功率先增大，到達一個最大值，然后迅速減小，逡逑即光伏電池最大功率特性，為了提高發(fā)電效率，常采用ＭＰＰＴ策略進行功率調(diào)節(jié)。逡逑常用的ＭＰＰＴ方法包括恒定電壓控制法、擾動觀測法、基于梯度變步長的導(dǎo)納增逡逑量法等［５２］。逡逑光伏發(fā)電與太陽輻射強度密切相關(guān)，在一定時間內(nèi)，太陽輻射度表達式為：逡逑ａ逡逑ｕ邋＝邐逡逑ａ邋＋邋Ｐ逡逑ａ－ｕ－邋ｖ＾２邐－１逡逑（＂９）逡逑ｆ｛ｘ－ａ，ｐ）＝逡逑＼ｙ（＾ｒｉｄｕ逡逑

從圖２－５中可得，在未達到電壓上限時，光伏電池的電流變化不大，等效于一逡逑個電流源，但是當(dāng)電壓達到一定限制時，電流突變小，影響光伏發(fā)電性能。逡逑從圖２－６中可得，光伏發(fā)電輸出功率先增大，到達一個最大值，然后迅速減小，逡逑即光伏電池最大功率特性，為了提高發(fā)電效率，常采用ＭＰＰＴ策略進行功率調(diào)節(jié)。逡逑常用的ＭＰＰＴ方法包括恒定電壓控制法、擾動觀測法、基于梯度變步長的導(dǎo)納增逡逑量法等［５２］。逡逑光伏發(fā)電與太陽輻射強度密切相關(guān)，在一定時間內(nèi)，太陽輻射度表達式為：逡逑ａ逡逑ｕ邋＝邐逡逑ａ邋＋邋Ｐ逡逑ａ－ｕ－邋ｖ＾２邐－１逡逑（＂９）逡逑ｆ｛ｘ－ａ，ｐ）＝逡逑＼ｙ（＾ｒｉｄｕ逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP18;TK02;TM615

【參考文獻】

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本文編號：2669873