發(fā)布時(shí)間：2020-08-10 16:23

【摘要】：當(dāng)今世界的能源消費(fèi)仍然是以化石燃料為主,可再生能源所占比例仍有很大的提升空間。加之傳統(tǒng)的化石資源日益枯竭,以風(fēng)電為代表的清潔能源得到了廣泛的研究與利用;另一方面,為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排、綠色出行的號(hào)召,電動(dòng)汽車在我國(guó)也發(fā)展迅猛。電動(dòng)汽車作為減少化石燃料消耗、減少尾氣排放的新型交通工具,其優(yōu)點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。但是隨著風(fēng)電等清潔能源的并網(wǎng)容量以及電動(dòng)汽車滲透率的不斷提高,電力系統(tǒng)的發(fā)電規(guī)劃以及調(diào)度運(yùn)行將面臨許多新的考驗(yàn)。以風(fēng)力發(fā)電為例,其強(qiáng)烈的波動(dòng)性與隨機(jī)性會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行造成一系列負(fù)面影響。另有研究表明,國(guó)內(nèi)陸上的可利用風(fēng)電資源在夜間較高,白天較低,具有明顯的反調(diào)峰特性,且在實(shí)際運(yùn)行中,風(fēng)電的大規(guī)模入網(wǎng)會(huì)造成火電機(jī)組偏離經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn),因此造成的煤耗增加會(huì)抵消風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益;而電動(dòng)汽車充電負(fù)荷在特定時(shí)段內(nèi)大量、無(wú)序加入,也會(huì)顯著影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,如造成新的用電高峰、系統(tǒng)網(wǎng)損增加、降低某些節(jié)點(diǎn)的電壓水平等惡劣工況。因此對(duì)電動(dòng)汽車充電負(fù)荷進(jìn)行合理的引導(dǎo)與調(diào)度,使其盡量采用風(fēng)電等可再生能源進(jìn)行充電,可最大化發(fā)揮二者的效益。本文的主要工作正是基于上述背景與問(wèn)題展開研究。通過(guò)一定方式引導(dǎo)電動(dòng)汽車合理有序充電,減少電動(dòng)汽車充電負(fù)荷的無(wú)序接入對(duì)電網(wǎng)的沖擊;同時(shí)減少發(fā)電機(jī)組間因引入風(fēng)電造成的頻繁的出力調(diào)整,優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行,最終達(dá)到削峰填谷、減少系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的目的。本文首先建立了區(qū)域風(fēng)電與電動(dòng)汽車充電負(fù)荷的功率預(yù)測(cè)模型,為后文的風(fēng)電-電動(dòng)汽車協(xié)同調(diào)度作鋪墊。其次,定性分析了風(fēng)電的價(jià)值構(gòu)成,并定量描述風(fēng)電功率波動(dòng)對(duì)火電機(jī)組煤耗特性的影響。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了風(fēng)電-電動(dòng)汽車協(xié)同調(diào)度的數(shù)學(xué)模型。本文提出的模型同時(shí)考慮用戶需求與電網(wǎng)運(yùn)行條件的約束,在用戶側(cè)根據(jù)充電控制方式的不同,設(shè)置了三種不同的充電場(chǎng)景,以分析各充電場(chǎng)景對(duì)系統(tǒng)調(diào)度的影響;電網(wǎng)側(cè)則以系統(tǒng)運(yùn)行成本、污染物排放量與棄風(fēng)量為優(yōu)化目標(biāo),以優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行。在設(shè)置充電場(chǎng)景時(shí),考慮到了分時(shí)電價(jià)和電價(jià)彈性政策對(duì)用戶的影響,充分從EV用戶角度出發(fā),定量分析了此種充電方式帶給電網(wǎng)與用戶的經(jīng)濟(jì)效益。所選算例驗(yàn)證了所提模型的有效性,并分析了不同電動(dòng)汽車滲透率對(duì)結(jié)果的影響。算法方面,通過(guò)對(duì)量子演化算法(Quantum-Inspired Evolutionary Algorithm,QEA)進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)并作為外層算法求解機(jī)組組合問(wèn)題,并利用傳統(tǒng)的粒子群算法(Particle Swarm optimization,PSO)作為內(nèi)層算法求解經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題,發(fā)展出了求解風(fēng)電-電動(dòng)汽車協(xié)同調(diào)度問(wèn)題的雙層粒子群算法。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM614;TM73
【圖文】：

ＢＰ學(xué)習(xí)算法的基本原理梯度最速下降法，通過(guò)梯度搜索使得層與層之間的逡逑連接權(quán)值得到及時(shí)更新，使得網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出與樣本輸出的誤差的均方差達(dá)到最逡逑�。郏担福�。如圖２－２所示，ＢＰ網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)主要由輸入層、隱含層和輸出層三部分構(gòu)逡逑成，輸入向量Ｘ邋＝邋（ｘｐｘ２，．．．；，，網(wǎng)絡(luò)中間層輸出向量．．，＆／，網(wǎng)絡(luò)輸逡逑出層向重（＾邋＝邋（0１，（？２，．．．，（＾）７，目標(biāo)向星７＇邋＝邋（／１，？２，．．．，匕）７＇，隱含層有爪個(gè)神經(jīng)兀；逡逑定義輸入與中間層之間的權(quán)向量為Ｆ邋＝邋（ｖ，ｉ，邋ｖＩ２，．．．，ｖ＿）７＇；中間層至輸出的權(quán)向量逡逑定義為妒＝0１１，＇＾１２，．．．，？）７＇。逡逑１１逡逑

梯度下降法的權(quán)值更新公式如下：逡逑１、計(jì)算誤差函數(shù)：逡逑ｅ邋＝去（ｒ－ｃ）２＝４＾＞－４）２邋（々＝１，２，…，Ｚ）邋（２－１）逡逑Ｌ邐２邋ｋ＝＇逡逑２、中間層節(jié)點(diǎn)處等量關(guān)系：逡逑Ｎ逡逑ｎｅｔｊ邋＝邋Ｙｊｖｖｘ＜邐（２－２）逡逑／＝１逡逑ｊＦ，邋＝ｆ（ｎｅｔｊ）邋（ｉ邋＝邋＼，２，．．”Ｎ，ｊ邋＝、２，．＿．，ｍ）邐（２－３）逡逑３、輸出層節(jié)點(diǎn)處等量關(guān)系：逡逑ｍ逡逑ｎｅｈ邐（２－４）逡逑Ｍ逡逑ｃｋ＝ｆ｛ｎｅｔｋ）邐（２－５）逡逑

圖２－３用以風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的ＢＰ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖逡逑某風(fēng)機(jī)的輸出與其當(dāng)前所在區(qū)域的風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、大氣濕度及壓強(qiáng)均逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 范傳光;李亞馨;回俊龍;王攀;陳紅坤;;地區(qū)電網(wǎng)接納風(fēng)電能力的分析計(jì)算[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2015年02期

2 吳小剛;劉宗歧;田立亭;丁冬;楊水麗;;基于改進(jìn)多目標(biāo)粒子群算法的配電網(wǎng)儲(chǔ)能選址定容[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年12期

3 王珂;姚建國(guó);姚良忠;楊勝春;雍太有;;電力柔性負(fù)荷調(diào)度研究綜述[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2014年20期

4 王建成;楊蘋;楊曦;;基于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)建模研究[J];可再生能源;2013年02期

5 劉思捷;蔡秋娜;;大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)有功調(diào)度的影響分析[J];廣東電力;2013年01期

6 胡澤春;宋永華;徐智威;羅卓偉;占愷嶠;賈龍;;電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的影響與利用[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年04期

7 黎靜華;蘭飛;;機(jī)組組合問(wèn)題的模型及算法綜述[J];現(xiàn)代電力;2011年06期

8 姚瑤;于繼來(lái);;計(jì)及風(fēng)電備用風(fēng)險(xiǎn)的電力系統(tǒng)多目標(biāo)混合優(yōu)化調(diào)度[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2011年22期

9 李惠玲;白曉民;;電動(dòng)汽車充電對(duì)配電網(wǎng)的影響及對(duì)策[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2011年17期

10 張宏宇;印永華;申洪;何劍;趙珊珊;;大規(guī)模風(fēng)電接入后的系統(tǒng)調(diào)峰充裕性評(píng)估[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2011年22期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 李曉磊;周京陽(yáng);于爾鏗;潘毅;;改進(jìn)線性混合整數(shù)規(guī)劃法機(jī)組組合[A];中國(guó)高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李秋碩;電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的電能有序利用模型與控制策略研究[D];華北電力大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 張曦予;電動(dòng)汽車充電站功率需求建模[D];華北電力大學(xué);2014年

2 雷瑤;電動(dòng)汽車充電方式的用戶體驗(yàn)研究[D];東華大學(xué);2012年

3 陳學(xué)成;面向電力系統(tǒng)運(yùn)行需求的風(fēng)電特性研究[D];大連理工大學(xué);2011年

4 孫喜波;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法與其它算法的融合研究及應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2011年

5 何小宇;基于改進(jìn)拉格朗日松弛法的機(jī)組組合優(yōu)化方法[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

本文編號(hào)：2788332