基于多目標(biāo)遺傳算法的微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度研究
發(fā)布時間:2021-10-22 04:38
微電網(wǎng)是由分布式電源、儲能裝置以及負(fù)荷組成的可控的、相對獨立的系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,微電網(wǎng)的運行成本較低、環(huán)境污染較小、靈活性較高,使得微電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中迅速發(fā)展。微電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度是在滿足各發(fā)電單元及微電網(wǎng)系統(tǒng)約束的條件下,合理調(diào)控各發(fā)電單元的輸出功率,以實現(xiàn)降低運行成本、減少污染氣體等目標(biāo),是微電網(wǎng)能量管理的核心問題之一。因此,研究包含多種發(fā)電單元的微電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度是具有現(xiàn)實意義的。本文針對微電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度問題展開研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)對帶精英策略的非支配排序遺傳算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-Ⅱ)的遺傳操作進(jìn)行優(yōu)化,提出I-NSGA-Ⅱ(Improved Nondominated Sorting Genetic Algorithm)算法,該算法通過優(yōu)化交叉算子和變異算子來保證種群的進(jìn)化方向。通過ZDT系列測試函數(shù)對I-NSGA-Ⅱ算法進(jìn)行相關(guān)仿真,表明改進(jìn)的算法具有更快的收斂速度、更好的收斂性和分布性。(2)對單微電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度進(jìn)行了研究。建立了考慮微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性的優(yōu)化調(diào)度模型,提出了單微電網(wǎng)基于分...
【文章來源】:上海電機(jī)學(xué)院上海市
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
CERTS微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文-9-第二章微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵單元建模微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度是實現(xiàn)微電網(wǎng)能量管理的有效途徑,其最終目標(biāo)是在滿足約束條件的前提下,優(yōu)化安排各可控微源及儲能裝置的出力,促進(jìn)微電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化運行。因此,本章首先介紹了典型的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu),然后對微電網(wǎng)中常見的分布式電源以及儲能裝置的運行特性進(jìn)行分析,精確地建立其數(shù)學(xué)模型,為后文構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型提供基矗2.1典型的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu)主要包括分布式電源、電路開關(guān)、儲能裝置、電力電子裝置以及通信設(shè)備等,如圖2-1所示。分布式電源主要包含光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、微型燃?xì)廨啓C(jī)及柴油發(fā)電機(jī)等。微電網(wǎng)通過公共連接點(PointofCommonCoupling,PCC)與大電網(wǎng)相連接,可以進(jìn)行能量交換,雙方互為備用,能夠提高供電可靠性[34-35]。圖2-1典型微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)Fig.2-1Typicalmicrogridstructure
上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文-10-2.2分布式電源模型本文就分布式電源發(fā)電特性展開研究,結(jié)合后續(xù)的研究內(nèi)容,將光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)作為分布式電源,分別建立數(shù)學(xué)模型。2.2.1光伏發(fā)電系統(tǒng)模型在化石燃料日趨衰竭的情況下,太陽能已逐漸成為人類使用能源的重要組成部分,并不斷得到發(fā)展。光伏發(fā)電利用太陽能,通過光照下光伏板組件的光伏效應(yīng),將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能。光伏板組件是由半導(dǎo)體材料制成的固體光伏電池組成的發(fā)電裝置,具有簡單易用,無污染無噪聲,維護(hù)方便及安全可靠等優(yōu)點[36]。光伏發(fā)電系統(tǒng)通常由光伏板組件、DC/DC變換器、DC/AC逆變器、變壓器以及繼電保護(hù)裝置組成,如圖2-2所示。首先太陽能通過光伏板組件轉(zhuǎn)換為直流電能,然后通過DC/DC升壓變換器將光伏板組件的電壓提升至微電網(wǎng)使用的水平,再由DC/AC逆變器將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能,進(jìn)而實現(xiàn)為微電網(wǎng)供電的功能。光伏發(fā)電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置用來保證其運行的安全性。圖2-2光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.2-2Photovoltaicpowergenerationsystemstructure光伏板組件的工作情況受環(huán)境影響較大,主要取決于光伏板組件的溫度和太陽輻射的最大功率點。光伏板組件的溫度可以由式(2-1)表示。campampwindTTT0.0138(10.0138T)(10.042V)G(2-1)式中:ampT——環(huán)境溫度(℃);windV——風(fēng)速(m/s);TG——實際光照強(qiáng)度(2W/m);
本文編號:3450396
【文章來源】:上海電機(jī)學(xué)院上海市
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
CERTS微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文-9-第二章微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵單元建模微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度是實現(xiàn)微電網(wǎng)能量管理的有效途徑,其最終目標(biāo)是在滿足約束條件的前提下,優(yōu)化安排各可控微源及儲能裝置的出力,促進(jìn)微電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化運行。因此,本章首先介紹了典型的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu),然后對微電網(wǎng)中常見的分布式電源以及儲能裝置的運行特性進(jìn)行分析,精確地建立其數(shù)學(xué)模型,為后文構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型提供基矗2.1典型的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu)主要包括分布式電源、電路開關(guān)、儲能裝置、電力電子裝置以及通信設(shè)備等,如圖2-1所示。分布式電源主要包含光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、微型燃?xì)廨啓C(jī)及柴油發(fā)電機(jī)等。微電網(wǎng)通過公共連接點(PointofCommonCoupling,PCC)與大電網(wǎng)相連接,可以進(jìn)行能量交換,雙方互為備用,能夠提高供電可靠性[34-35]。圖2-1典型微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)Fig.2-1Typicalmicrogridstructure
上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文-10-2.2分布式電源模型本文就分布式電源發(fā)電特性展開研究,結(jié)合后續(xù)的研究內(nèi)容,將光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)作為分布式電源,分別建立數(shù)學(xué)模型。2.2.1光伏發(fā)電系統(tǒng)模型在化石燃料日趨衰竭的情況下,太陽能已逐漸成為人類使用能源的重要組成部分,并不斷得到發(fā)展。光伏發(fā)電利用太陽能,通過光照下光伏板組件的光伏效應(yīng),將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能。光伏板組件是由半導(dǎo)體材料制成的固體光伏電池組成的發(fā)電裝置,具有簡單易用,無污染無噪聲,維護(hù)方便及安全可靠等優(yōu)點[36]。光伏發(fā)電系統(tǒng)通常由光伏板組件、DC/DC變換器、DC/AC逆變器、變壓器以及繼電保護(hù)裝置組成,如圖2-2所示。首先太陽能通過光伏板組件轉(zhuǎn)換為直流電能,然后通過DC/DC升壓變換器將光伏板組件的電壓提升至微電網(wǎng)使用的水平,再由DC/AC逆變器將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能,進(jìn)而實現(xiàn)為微電網(wǎng)供電的功能。光伏發(fā)電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置用來保證其運行的安全性。圖2-2光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.2-2Photovoltaicpowergenerationsystemstructure光伏板組件的工作情況受環(huán)境影響較大,主要取決于光伏板組件的溫度和太陽輻射的最大功率點。光伏板組件的溫度可以由式(2-1)表示。campampwindTTT0.0138(10.0138T)(10.042V)G(2-1)式中:ampT——環(huán)境溫度(℃);windV——風(fēng)速(m/s);TG——實際光照強(qiáng)度(2W/m);
本文編號:3450396
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