自工業(yè)革命以來(lái)機(jī)器作為人類(lèi)生產(chǎn)力的延伸,在提供了豐富的物質(zhì)產(chǎn)品同時(shí)消耗了大量化石能源。人類(lèi)對(duì)化石能源的過(guò)度依賴(lài),破壞了生態(tài)環(huán)境,甚至導(dǎo)致了局部沖突,為了解決這些問(wèn)題與人均能源需求增加之間的矛盾,人類(lèi)開(kāi)發(fā)了風(fēng)、光、海洋能、生物質(zhì)能等可再生能源�？稍偕茉喘h(huán)保無(wú)污染,但是出力間歇性強(qiáng),隨季節(jié)、氣候等環(huán)境變化波動(dòng)較大,目前的電網(wǎng)調(diào)控結(jié)構(gòu)對(duì)可再生能源的適應(yīng)性不強(qiáng),微電網(wǎng)技術(shù)是一種消納可再生能源的有效方案。微電網(wǎng)是按照化整為零的思路由一定區(qū)域內(nèi)的分布式電源組合而成的小型發(fā)配電系統(tǒng),可再生能源可以在小范圍內(nèi)被及時(shí)消納,減少上網(wǎng)的電量,并且在內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)可以及時(shí)與外部電網(wǎng)隔離,降低旋轉(zhuǎn)備用成本,維持電網(wǎng)穩(wěn)定。目前微電網(wǎng)應(yīng)用還在起步階段,綜合成本較高,微電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度研究可以更加合理的分配分布式電源出力,降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用,提高環(huán)境效益。本文建立了包含光伏電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、燃料電池、蓄電池設(shè)備的微電網(wǎng)系統(tǒng)模型,并對(duì)該模型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度研究�？紤]到負(fù)荷的峰谷差較大,可能導(dǎo)致用電峰時(shí)供電不足、用電谷時(shí)棄風(fēng)棄光現(xiàn)象的產(chǎn)生,引入了基于分時(shí)電價(jià)的需求響應(yīng)策略,有效的平移了負(fù)荷需求,改善了峰谷差。本文在優(yōu)化調(diào)度策略中設(shè)定了運(yùn)行費(fèi)用最低和污染費(fèi)用最低兩個(gè)目標(biāo)函數(shù),根據(jù)各電源的特點(diǎn)設(shè)置了相應(yīng)的約束條件,在此基礎(chǔ)上采用內(nèi)部搜索算法對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,得到在并網(wǎng)和孤島兩種運(yùn)行情況下的各電源出力數(shù)據(jù)。為了改善內(nèi)部搜索算法的性能,在算法參數(shù)中引入自適應(yīng)系數(shù),并通過(guò)三個(gè)測(cè)試函數(shù)驗(yàn)證了算法的改進(jìn)效果。最后結(jié)合本文建立的電源模型分別在并網(wǎng)和孤島兩種運(yùn)行模式下制定了典型調(diào)度策略,并將計(jì)算結(jié)果與優(yōu)化調(diào)度策略的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明優(yōu)化調(diào)度策略可以有效的降低微電網(wǎng)的運(yùn)行費(fèi)用,并且有更好的環(huán)境效益。
【學(xué)位單位】：遼寧石油化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TM73
【部分圖文】：

遼寧石油化工大學(xué)碩士學(xué)位論文微電網(wǎng)[13]是指就地利用自然資源發(fā)電，并將分散在一定范圍內(nèi)的各種發(fā)電能、風(fēng)能、抽水蓄能等)與儲(chǔ)能單元、電能轉(zhuǎn)換裝置、繼電保護(hù)裝置、監(jiān)控裝裝置、用戶(hù)負(fù)荷等組合而成一套完整的微型發(fā)配電系統(tǒng)[14][15][16]。經(jīng)典的微如圖 1.1 所示：

2.1 分布式電源模型2.1.1 光伏電池(PV)地球上現(xiàn)存的所有能源，本質(zhì)上都來(lái)源于太陽(yáng)輻射，隨著半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用，人類(lèi)可以直接利用太陽(yáng)輻射產(chǎn)生電能。光電半導(dǎo)體可以產(chǎn)生電流的主要原理為光生伏特效應(yīng)，即在 PN 結(jié)半導(dǎo)體中，處于穩(wěn)定狀態(tài)的電子接受了外界光輻射的能量產(chǎn)生躍遷留下一個(gè)電子空位，由于失去帶負(fù)電的電子，電子空位對(duì)外顯正電，在此過(guò)程中半導(dǎo)體產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，外接連通的回路便可產(chǎn)生電流。目前基于硅材料的光電半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)發(fā)展最為成熟，單晶硅光伏電池的發(fā)電效率在實(shí)驗(yàn)條件下已能達(dá)到 24%，但是由于原材料在當(dāng)今技術(shù)條件下制備困難，價(jià)格昂貴，大規(guī)模應(yīng)用的主要為多晶硅電池[53][54]。光伏電池設(shè)備集成度高、重量輕、維護(hù)簡(jiǎn)單，使用時(shí)沒(méi)有噪音零污染，可以安裝在住宅屋頂或室外墻壁，具有良好的前景。由于光伏電池屬于半導(dǎo)體元件，單個(gè)太陽(yáng)能板不能輸出較大功率，一般需組成大規(guī)模陣列使用，標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)電單元由吸收光能的基板儲(chǔ)能電池、能量主控制器、單相逆變器組成，可以直接接配電網(wǎng)或用電負(fù)荷。光伏電池模型[55]如圖 2.1 所示：

短時(shí)間內(nèi)太陽(yáng)輻射能量可以用概率密度函數(shù)進(jìn)行近似分析，Beta 分布[57]情況如公式（2.1）： ( ( )) = ( ) ( ) ( )( ( ) ) ( ( ) ) （2.1）其中， ( )為實(shí)際光輻射強(qiáng)度 ； 為最大光輻射強(qiáng)度； 為伽馬函數(shù)； 、 為形狀參數(shù)，可用公式（2.2）表示為： 221111 1 （2.2）光伏基板表面溫度[58]由經(jīng)驗(yàn)公式得： ( ) = ( ) ( ) ( ( )) （2.3）式中， ( )為環(huán)境溫度； 為實(shí)時(shí)風(fēng)速， ( )為光照強(qiáng)度。根據(jù)推導(dǎo)公式可得光伏電池的 和 輸出曲線，特征如下：
【參考文獻(xiàn)】

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5 洪博文;郭力;王成山;焦冰琦;劉文建;;微電網(wǎng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度模型與方法[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2013年03期

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8 舒印彪;劉澤洪;袁駿;陳葛松;高理迎;;2005年國(guó)家電網(wǎng)公司特高壓輸電論證工作綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2006年05期

9 倪萌,M K Leung,K Sumathy;太陽(yáng)能電池研究的新進(jìn)展[J];可再生能源;2004年02期

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5 胡駿;微電網(wǎng)保護(hù)方案研究與實(shí)現(xiàn)[D];北京交通大學(xué);2016年

6 胡浩;風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈控制系統(tǒng)[D];西南石油大學(xué);2015年

7 郭新苗;燃燒等離子體條件下的阿爾芬不穩(wěn)定性[D];貴州大學(xué);2015年

8 黃繼達(dá);布谷鳥(niǎo)算法的改進(jìn)及其應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：2858146