【摘要】：近年來(lái),由于能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題受到廣泛重視,風(fēng)、光等分布式能源發(fā)電得到了大力發(fā)展,同時(shí)電動(dòng)汽車(chē)也開(kāi)始慢慢普及。由于分布式發(fā)電的不確定特性,部分地區(qū)存在棄風(fēng)棄光的情況,并且現(xiàn)階段電動(dòng)汽車(chē)具有充電時(shí)間長(zhǎng)、隨機(jī)性的充電對(duì)電網(wǎng)造成負(fù)擔(dān)等問(wèn)題。因此,將分布式能源發(fā)電與動(dòng)力電池集中充電站以微電網(wǎng)的形式相結(jié)合,能促進(jìn)分布式能源的消納和電網(wǎng)的負(fù)荷曲線的優(yōu)化。本文提出在換電模式下基于風(fēng)、光等分布式能源的動(dòng)力電池集中充電站,并且搭建優(yōu)化模型,通過(guò)粒子群算法進(jìn)行優(yōu)化,達(dá)到最大利用分布式能源并對(duì)負(fù)荷削峰填谷的目的。首先,本文說(shuō)明了風(fēng)、光等分布式能源和電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展前景,并且提出了在換電模式下,基于分布式能源的動(dòng)力電池集中充電站優(yōu)化運(yùn)行的意義。通過(guò)對(duì)分布式能源、電動(dòng)汽車(chē)的換電模式以及集中充電站運(yùn)行等幾方面的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析比較,得出了本文的研究方向,即對(duì)動(dòng)力電池集中充電站不同時(shí)刻的充放電控制策略進(jìn)行優(yōu)化。其次,本文對(duì)風(fēng)、光等分布式能源的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)微電網(wǎng)的控制模式和運(yùn)行方式的分析,得出分布式能源發(fā)電與動(dòng)力電池集中充電站可以微電網(wǎng)的方式結(jié)合。對(duì)風(fēng)力發(fā)電的原理和永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,并且進(jìn)行建模得出仿真模型。針對(duì)光伏發(fā)電的等效數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,并使用Simulink對(duì)光伏發(fā)電進(jìn)行建模仿真。再次,建立了動(dòng)力電池集中充電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型,對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的充放電模式進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明動(dòng)力電池集中充電對(duì)電網(wǎng)以及電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展具有促進(jìn)作用。對(duì)集中充電站的充放電狀態(tài)進(jìn)行建模分析,并且研究了電池儲(chǔ)能變流器系統(tǒng)的控制策略。最后,對(duì)基于風(fēng)、光等分布式能源的動(dòng)力電池集中充電站進(jìn)行優(yōu)化模型的搭建。并且分別以平抑負(fù)荷的峰谷差和負(fù)荷波動(dòng)以及風(fēng)、光等分布式能源的最大利用為目標(biāo)函數(shù),以系統(tǒng)功率平衡、集中充電站內(nèi)充放電功率、站內(nèi)的電池電量作為約束條件。將粒子群優(yōu)化算法與其他算法進(jìn)行比較,并且對(duì)該算法進(jìn)行改進(jìn)。以某地區(qū)的日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)為例,對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解。通過(guò)算例表明,優(yōu)化后的動(dòng)力電池集中充電站,起到了削峰填谷、抑制負(fù)荷波動(dòng)以及分布式能源的最大利用的作用。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM910.6
【圖文】：

風(fēng)速；pC 是風(fēng)機(jī)系統(tǒng)輸出的功率系數(shù)，即表示風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能吸收率。風(fēng)能吸收率是表示風(fēng)力發(fā)電機(jī)效率的一個(gè)非常重要的參數(shù)，它的數(shù)值大小由風(fēng)速、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和葉片的參數(shù)決定。如果 變大， 也會(huì)變大，但是通常實(shí)際運(yùn)行中該系數(shù)不會(huì)超過(guò) 0.5，pC 的計(jì)算公式可表示為i21pi3i116( , ) 0.5176( 0.4 5)e 0.00681 1 0.03510.08 1C + + + （2.3）其中，i 表示葉片的葉尖速比； 為風(fēng)機(jī)槳距角。它們可根據(jù)風(fēng)能利用系數(shù)的曲線可計(jì)算求得，風(fēng)能利用系數(shù)和葉尖速比達(dá)到最佳值時(shí)，發(fā)電系統(tǒng)可以達(dá)到最高的能量轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)以上研究的數(shù)學(xué)模型和風(fēng)力發(fā)電的發(fā)電原理，通過(guò) Simulink 軟件進(jìn)行模型仿真，搭建出永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)組的風(fēng)力發(fā)電模型，永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的仿真模型如圖 2.7所示。

圖 2.12 光伏電池的 U-I 特性曲線Fig.2.12 U-I characteristic curve of photovoltaic cells

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本文編號(hào)：2774212