微電網(wǎng)電源容量?jī)?yōu)化配置及經(jīng)濟(jì)性分析
發(fā)布時(shí)間:2017-04-13 10:53
本文關(guān)鍵詞:微電網(wǎng)電源容量?jī)?yōu)化配置及經(jīng)濟(jì)性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:微網(wǎng)是分布式電源的重要載體之一,其憑借靈活的運(yùn)行方式、能量梯級(jí)利用、可提供定制電源等特征,能夠?yàn)殡娏、用戶帶來巨大的?jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但是目前階段,分布式電源的昂貴價(jià)格,限制了微網(wǎng)的推廣及應(yīng)用,因此合理規(guī)劃微網(wǎng)的電源容量十分重要。針對(duì)當(dāng)前相關(guān)研究的不足,本文利用機(jī)會(huì)約束規(guī)劃理論、頻譜分析方法以及成本效益分析理論等為研究工具,對(duì)微網(wǎng)的電源容量?jī)?yōu)化配置模型與方法進(jìn)行了深入的研究,并對(duì)微網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了一定的研究。具體工作如下:首先,針對(duì)并網(wǎng)型風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng),提出了一種基于機(jī)會(huì)約束規(guī)劃理論,以微電網(wǎng)年平均綜合成本和微網(wǎng)自供電能力為優(yōu)化目標(biāo)的容量配置模型。將模型中含有不確定因素的目標(biāo)函數(shù)和約束條件,用滿足一定置信水平的概率形式來表示,使得所建立的模型更加符合實(shí)際。利用基于隨機(jī)模擬的NSGA-Ⅱ算法對(duì)該模型進(jìn)行了求解,并利用效用理論給出了不同的設(shè)計(jì)要求下的推薦方案。其次,圍繞風(fēng)光柴儲(chǔ)孤立微電網(wǎng),提出了一種優(yōu)化蓄電池工作狀態(tài),以提高系統(tǒng)全壽命周期經(jīng)濟(jì)性的多能源的柴儲(chǔ)協(xié)調(diào)能量控制策略。利用混沌自由搜索算法對(duì)孤立微電網(wǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算,從仿真計(jì)算結(jié)果可以看出,本文所提出的控制策略兼顧了各種設(shè)備的運(yùn)行約束限制,在延長(zhǎng)電池壽命上具有較大優(yōu)勢(shì),運(yùn)行策略可使整個(gè)系統(tǒng)的全壽命周期的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性獲得提高。以風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立微網(wǎng)系統(tǒng)為對(duì)象,考慮儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行特性對(duì)其循環(huán)使用壽命的影響,對(duì)微網(wǎng)混合儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置進(jìn)行了研究。在對(duì)微網(wǎng)凈負(fù)荷功率進(jìn)行頻譜分析的基礎(chǔ)上,提出了協(xié)調(diào)蓄電池與超級(jí)電容器運(yùn)行的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分配策略。通過分析儲(chǔ)能設(shè)備的成本結(jié)構(gòu),建立了以混合儲(chǔ)能年綜合最小成本為目標(biāo)函數(shù),同時(shí)考慮儲(chǔ)能充放電功率、剩余電量等約束條件的微網(wǎng)混合儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化模型。最后,本文提出了一種定量評(píng)估微網(wǎng)的綜合經(jīng)濟(jì)效益的新方法。通過與傳統(tǒng)集中式發(fā)電方式進(jìn)行對(duì)比,建立了考慮微網(wǎng)設(shè)備投資和運(yùn)行與維護(hù)的成本及環(huán)境效益、網(wǎng)損效益、延緩電網(wǎng)建設(shè)效益、可靠性效益、節(jié)能效益的微網(wǎng)成本與收益的計(jì)算模型。將該方法具體應(yīng)用于某微網(wǎng)典型算例,評(píng)估了微網(wǎng)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。通過分析影響微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性的因素,提出了提高微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性的措施。
【關(guān)鍵詞】:微電網(wǎng) 容量配置 機(jī)會(huì)約束規(guī)劃 效用理論 頻譜分析 成本效益
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM727
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-19
- 1.1 課題背景及意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
- 1.2.1 微電網(wǎng)電源容量?jī)?yōu)化配置的研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置研究現(xiàn)狀14-16
- 1.2.3 微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性分析研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3 本文主要工作17-19
- 第2章 考慮自供電能力的并網(wǎng)微網(wǎng)電源容量?jī)?yōu)化配置19-33
- 2.1 微網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及微源模型19-22
- 2.1.1 微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)19
- 2.1.2 微源數(shù)學(xué)模型19-22
- 2.2 并網(wǎng)型微電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化配置22-29
- 2.2.1 機(jī)會(huì)約束規(guī)劃簡(jiǎn)介22-23
- 2.2.2 并網(wǎng)微網(wǎng)運(yùn)行控制策略23-24
- 2.2.3 容量?jī)?yōu)化配置目標(biāo)函數(shù)24-26
- 2.2.4 容量?jī)?yōu)化配置約束條件26
- 2.2.5 模型求解方法26-29
- 2.3 算例分析29-32
- 2.3.1 原始數(shù)據(jù)29-30
- 2.3.2 算例結(jié)果及分析30-31
- 2.3.3 約束條件置信度對(duì)配置的影響31-32
- 2.3.4 典型數(shù)據(jù)下的配置情況分析32
- 2.4 本章總結(jié)32-33
- 第3章 基于柴儲(chǔ)協(xié)調(diào)優(yōu)化的獨(dú)立型微網(wǎng)容量?jī)?yōu)化配置33-46
- 3.1 獨(dú)立微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行控制策略33-35
- 3.1.1 獨(dú)立微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)33
- 3.1.2 獨(dú)立微網(wǎng)控制策略33-35
- 3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)模型35-41
- 3.2.1 柴油機(jī)模型35-36
- 3.2.2 蓄電池壽命模型36-37
- 3.2.3 目標(biāo)函數(shù)37-38
- 3.2.4 約束條件38-39
- 3.2.5 模型求解方法39-41
- 3.3 算例分析41-45
- 3.3.1 算例數(shù)據(jù)41-42
- 3.3.2 不同策略配置的對(duì)比分析42-44
- 3.3.3 供電可靠性約束對(duì)配置的影響分析44
- 3.3.4 混沌自由搜索算法與其他算法的比較44-45
- 3.4 本章小結(jié)45-46
- 第4章 微網(wǎng)混合儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置的頻譜分析方法46-55
- 4.1 基于頻譜分析的混合儲(chǔ)能功率分配策略46-49
- 4.1.1 凈功率的離散傅里葉變換47-48
- 4.1.2 蓄電池和超級(jí)電容器時(shí)域功率指令的獲取48
- 4.1.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率的修正48-49
- 4.2 混合儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化49-50
- 4.2.1 蓄電池和超級(jí)電容器的容量確定方法49-50
- 4.3 算例分析50-54
- 4.3.1 原始數(shù)據(jù)50-51
- 4.3.2 優(yōu)化結(jié)果與分析51-54
- 4.4 本章小結(jié)54-55
- 第5章 考慮綜合效益的微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估55-63
- 5.1 微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性分析55-56
- 5.1.1 成本效益分析方法55
- 5.1.2 成本效益分析指標(biāo)體系55-56
- 5.2 微網(wǎng)的成本分析56-57
- 5.2.1 相對(duì)年均設(shè)備投資成本56
- 5.2.2 相對(duì)運(yùn)行維護(hù)成本56-57
- 5.3 微網(wǎng)的效益分析57-59
- 5.3.1 環(huán)境效益57-58
- 5.3.2 網(wǎng)損效益58
- 5.3.3 延緩電網(wǎng)建設(shè)的效益58
- 5.3.4 可靠性效益58-59
- 5.3.5 節(jié)能效益59
- 5.4 算例及分析59-61
- 5.4.1 典型算例及結(jié)果59-60
- 5.4.2 影響微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性因素分析60-61
- 5.4.3 提高微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性的措施61
- 5.5 本章小結(jié)61-63
- 結(jié)論與展望63-65
- 參考文獻(xiàn)65-69
- 致謝69-70
- 附錄 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果70
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7 王t,
本文編號(hào):303417
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