我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),在廣袤的農(nóng)村地區(qū)存在著許多可再生能源,例如沼氣、秸稈、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能,但是部分能源開(kāi)發(fā)較少,資源利用率低。此外,由于新農(nóng)村的建設(shè),農(nóng)網(wǎng)的用電需求日趨多樣化,且農(nóng)村地區(qū)存在著地處偏遠(yuǎn)的特點(diǎn),建設(shè)可靠經(jīng)濟(jì)的獨(dú)立微電網(wǎng)是解決農(nóng)村地區(qū)用電的一種有效途徑,可實(shí)現(xiàn)就地取材、就地消納。因此,本文圍繞農(nóng)村電網(wǎng)的分布式能源優(yōu)化配置展開(kāi)研究,探討分布式能源的有效利用。針對(duì)農(nóng)村地區(qū)的能源特點(diǎn),闡述了風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池發(fā)電、小水電以及沼氣發(fā)電等多種分布式發(fā)電的基本原理、數(shù)學(xué)模型和輸出特性。此外,針對(duì)鉛酸電池、鋰離子電池、飛輪儲(chǔ)能和超級(jí)電容等儲(chǔ)能裝置的特點(diǎn)進(jìn)行介紹,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。建立了一種考慮風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、沼氣發(fā)電、儲(chǔ)能設(shè)備的分布式電源優(yōu)化配置方法。該方案以電源的固定成本、運(yùn)行維護(hù)成本、燃料成本等經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本為目標(biāo)函數(shù),以瞬時(shí)功率平衡、蓄電池電荷狀態(tài)和季節(jié)性的缺電概率為約束條件,同時(shí)考慮了農(nóng)村用電負(fù)荷的特點(diǎn),基于遺傳算法,得到了分布式電源的最佳配置方案。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)冬季熱能和電能的梯級(jí)利用,構(gòu)建了一個(gè)由風(fēng)電機(jī)組、光伏機(jī)組、燃料電池、蓄電池、余熱鍋爐、熱負(fù)荷以及... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)??按風(fēng)力發(fā)電單元有沒(méi)有經(jīng)過(guò)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)跟電網(wǎng)相連來(lái)分類(lèi)，風(fēng)力發(fā)電能被分為離??

?第２章面向農(nóng)村電網(wǎng)的分布式電源???“并網(wǎng)”型風(fēng)力發(fā)電一般應(yīng)用在較大規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)中，這類(lèi)風(fēng)力發(fā)電既可??以接入大電網(wǎng)運(yùn)行工作，也可以配上另外的一些儲(chǔ)能設(shè)備或者其他電源，建立微??網(wǎng)系統(tǒng)�！半x網(wǎng)”型風(fēng)力發(fā)電，指的是不與大電網(wǎng)連接，它的發(fā)電規(guī)模比較小，??主要用來(lái)和其他分布式電源加上儲(chǔ)能組合在一起給負(fù)荷提供電力，這類(lèi)風(fēng)電能很??好的解決海島及某些小型區(qū)域的供電問(wèn)題，圖２．２所示是幾種常用的風(fēng)力發(fā)電??機(jī)并網(wǎng)示意圖。??Ｖ／?齒輪箱同步／異步發(fā)電機(jī)?變壓器??風(fēng)機(jī)葉片??電網(wǎng)??（ａ）普通同步／異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)示意圖??ｊ—???Ｋ３＞－??＼ｊ齒輪？?雙饋發(fā)電機(jī)?變壓器??風(fēng)機(jī)葉片??電網(wǎng)??（ｂ）雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)示意圖??１＾〇￣￣￣??Ｖ?永磁同步電機(jī)?變壓器??風(fēng)機(jī)葉片??電網(wǎng)??（Ｃ）永磁同步直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)示意圖??圖２．２幾種常見(jiàn)的風(fēng)力電機(jī)并網(wǎng)示意圖??２．１．２數(shù)學(xué)模型??風(fēng)機(jī)的機(jī)械輸出功率與多種因素有關(guān)，由Ｂｅｔｚ理論可知，表達(dá)式如下：??Ｐ?＝?－ｐＡｖｌ?（２．１）??２??６??

?第２章面向農(nóng)村電網(wǎng)的分布式電源???Ｉ?Ｉ?１??ｉｒ＂?！＼?！??＾?＼?＼??，．ｙ?Ｉ?Ｉ??０?Ｖｉ?Ｖｒ?ＶＯ??風(fēng)速??圖２．３風(fēng)機(jī)功率特性曲線(xiàn)??２．２光伏發(fā)電??２．２．１基本原理??光伏發(fā)電的基本單元是光伏電池，其主要材料為半導(dǎo)體硅，通過(guò)光伏電池的??光生伏打效應(yīng)可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)太陽(yáng)照在光伏電池ＰＮ結(jié)上時(shí)產(chǎn)生空??穴－電子對(duì)，在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，電子、空穴相互運(yùn)動(dòng)，若在電池兩端接上負(fù)??載，負(fù)載上就有電流通過(guò)。如圖２．４所示。??電流??太陽(yáng)光??ｔ電極??４?十?５??Ｐ－Ｎ??ｖＺ？．?生??結(jié)內(nèi)ｊ?ｐ－ｎ結(jié)?電?Ｓ??建電Ｔ???動(dòng)?ｆ??場(chǎng)?哪哆空穴，勢(shì)??】）麵?Ｉ?Ｔ?＠??：?下電敁??—￣－電流??圖２．４光伏電池工作原理圖??２．２．２數(shù)學(xué)模型??光伏電池電路原理圖如圖２．５所示，該電路由一串聯(lián)電阻＆和一并聯(lián)電阻??構(gòu)成，盡為硅片內(nèi)部電阻和電極電阻構(gòu)成的串聯(lián)電阻，為Ｐ－Ｎ結(jié)的分路??８??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3437772