遠洋海島是維護國家主權和海洋權益的重要支點和平臺,構建安全穩(wěn)定可靠的遠洋海島群供電和物資補給網(wǎng)絡具有重要的經(jīng)濟和戰(zhàn)略價值。目前,現(xiàn)有的微電網(wǎng)理論研究和工程應用已經(jīng)為海島微電網(wǎng)的清潔供電、可靠供電問題提供了可行的解決方案。然而,微電網(wǎng)的經(jīng)濟發(fā)展與電力需求的交互關系、新能源機組供電波動性和隨機性都提高了對電源規(guī)劃的要求;同時,基于遠洋海島從大陸進行物資補給困難等特點,亟需研究利用周圍無人島為負荷集中分布的島嶼進行補給的方案。為此,本文從適配遠洋海島微電網(wǎng)的主力電源、備用電源和物質生產(chǎn)裝置的建模入手,討論了微電網(wǎng)建設發(fā)展過程中的經(jīng)濟和電力交互影響特征、常規(guī)機組作為備用的概率性出力和燃料耗量特征,以及資源島上物資能量的生產(chǎn)打包方式。具體研究內(nèi)容包括:在計及經(jīng)濟增長和電力供應交互影響的微電網(wǎng)多階段電源規(guī)劃方面,首先量化表征了遠洋海島電力供應與經(jīng)濟發(fā)展的交互影響因素;建立了包含偏遠社區(qū)經(jīng)濟增長最大、微網(wǎng)運行維護(operation and maintenance,OM)費用最小和經(jīng)濟增長下行風險最小三個目標的微網(wǎng)多階段多目標電源規(guī)劃模型,并采用快速群搜索算法進行求解。理論和仿真結果驗證了該電源規(guī)劃方法的合理性和有效性。在雙重化備用電源規(guī)劃方面,針對風機、光伏發(fā)電和負荷的不確定性,利用概率性序列運算方法求取電力和電量不足兩個可靠性指標的概率分布;進而根據(jù)微型燃氣輪機和柴油機各自的特性,構建了最大化利用兩種機組優(yōu)勢的備用策略,并以最大程度滿足可靠性為前提,求解備用機組及儲氣站的最優(yōu)規(guī)劃容量。仿真結果證明了所求解的機組及配套設備能夠滿足島上日常及極端天氣的備用功能。在資源/能量包制備及輸運策略方面,根據(jù)遠洋海島群的實際特點進行島嶼功能分類,建立海水淡化裝置、制氫裝置和蓄電池的能量轉換效率-產(chǎn)物質量特性模型及物資/能量包的價值評估模型;以最大化資源島收益為目標求取物資/能量打包方案及以船舶額定載重為表征的物資/能量包外送方案。算例結果證明了所提策略的優(yōu)越性。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM715
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 遠洋海島群供電模式研究領域面臨的挑戰(zhàn)
    1.4 論文的主要研究工作
2 計及經(jīng)濟增長與電力供應交互影響的多階段電源規(guī)劃
    2.1 引言
    2.2 經(jīng)濟增長與電力供應交互影響模型
    2.3 獨立微網(wǎng)電源模型及實時控制策略
    2.4 基于快速群搜索優(yōu)化算法的獨立微網(wǎng)多階段多目標規(guī)劃
    2.5 模型求解
    2.6 算例分析
    2.7 本章小結
3 雙重化備用電源規(guī)劃方法
    3.1 引言
    3.2 遠洋海島自治微網(wǎng)系統(tǒng)結構
    3.3 海島微網(wǎng)可靠性概率分布模型
    3.4 海島微網(wǎng)備用優(yōu)化建模
    3.5 算例分析
    3.6 本章小結
4 物資/能量生產(chǎn)打包及外送日前調(diào)度策略
    4.1 引言
    4.2 遠洋海島能源資源模型
    4.3 資源島物資/能量外送打包優(yōu)化模型
    4.4 算例分析
    4.5 本章小結
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文及專利
附錄2 攻讀碩士學位期間參與的科研項目

【參考文獻】

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本文編號：2866125