【摘要】：隨著社會的發(fā)展,人類對能源的需求日益遞增,為了滿足社會生產(chǎn)和生活需求,尋找并開發(fā)清潔可再生能源成為世界范圍內(nèi)的共同話題�，F(xiàn)階段光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)基本成熟,但光伏發(fā)電的光電轉(zhuǎn)換效率較低,相對來說太陽能熱發(fā)電的能源利用率則較高,目前限制太陽能熱發(fā)電發(fā)展的因素主要為建設(shè)成本太高,初期投資成本巨大,而基于光伏發(fā)電、太陽能熱發(fā)電、超級電容儲能和蓄熱裝置的多源互聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)在一定程度上可以解決這一問題。微電網(wǎng)是分布式發(fā)電的一種重要形式,并且由于儲能系統(tǒng)的存在,微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)抗干擾能力強,大大提高了發(fā)電系統(tǒng)的供電可靠性。本文針對多源互聯(lián)的微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),利用大系統(tǒng)關(guān)聯(lián)平衡法,對系統(tǒng)的建造成本、運行成本和系統(tǒng)容量進行了多級多目標優(yōu)化研究,結(jié)果表明,利用關(guān)聯(lián)平衡法對系統(tǒng)的優(yōu)化結(jié)果相對傳統(tǒng)的多目標優(yōu)化方法能夠進一步降低系統(tǒng)的成本。首先,針對多源互聯(lián)的微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),討論了其系統(tǒng)構(gòu)成,并對每部分的功能和特性進行了介紹;建立光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的容量模型,對多源互聯(lián)的微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電能力進行計算;針對系統(tǒng)的建造成本、運行成本和發(fā)電容量,以供電可靠性作為系統(tǒng)的約束條件,構(gòu)建多級多目標優(yōu)化的目標函數(shù)。其次,介紹了大系統(tǒng)遞階理論,闡述了關(guān)聯(lián)平衡法的原理,通過構(gòu)建局部決策單元和協(xié)調(diào)器,建立了多源互聯(lián)的微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)聯(lián)平衡模型,并且在應(yīng)用關(guān)聯(lián)平衡法時,對局部決策器和協(xié)調(diào)器的優(yōu)化指標采用精英非支配解排序遺傳算法(Elitist Non-dominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-II)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)進行多目標優(yōu)化,并對NSGA-II算法和PSO算法進行了性能對比。最后,將應(yīng)用關(guān)聯(lián)平衡法對多源互聯(lián)的微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進行多級多目標優(yōu)化的結(jié)果與運用傳統(tǒng)多目標優(yōu)化方法對系統(tǒng)進行多目標優(yōu)化的結(jié)果相對比,選用目標函數(shù)為系統(tǒng)的建造成本、運行成本和發(fā)電容量,以供電可靠性為約束,分別得出了多源互聯(lián)的微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在發(fā)電容量為4MW,6MW,8MW和10MW時的優(yōu)化結(jié)果。通過對優(yōu)化結(jié)果的分析,既證明了多源互聯(lián)的微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在經(jīng)濟性能上的優(yōu)勢,又證明了應(yīng)用關(guān)聯(lián)平衡法對系統(tǒng)進行多級多目標優(yōu)化的結(jié)果要優(yōu)于傳統(tǒng)的多目標優(yōu)化算法,并且整體上,應(yīng)用NSGA-II算法對系統(tǒng)進行優(yōu)化的結(jié)果要優(yōu)于應(yīng)用PSO算法。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM615;TP18
【圖文】：

圖 1.2 中國太陽能資源分布圖能總輻射量和日照時數(shù)最高的省份為青海、甘肅、西藏、新疆、世界范圍內(nèi)也屬于最豐富的地區(qū)之一。其中，太陽能資源最為豐太陽輻射量可以達到 2333kW h/m2，位居世界第二位。中國東部能資源的中等豐富區(qū)。在中國，根據(jù)統(tǒng)計的年太陽輻射總量和全國的太陽能資源總量劃分成 5 個等級[5]。中國太陽能資源分布情示。輻射(Direct normal insolation,DNI)是指未被大氣層擴散或吸收的太陽輻射，通常光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的電能力由 D的太陽輻射強度，可以根據(jù)表 1.1 進行估算。能具有儲量巨大，清潔無污染，而且便于開發(fā)和利用的特點，但過程中，也存在著能量密度低和能量不穩(wěn)定的問題[6]。隨著世界和環(huán)境問題，盡快對太陽能資源的穩(wěn)定利用進行研究和開發(fā)對人多源互補的發(fā)電方式為解決這這些問題提供了可靠的選項。改變?nèi)祟惿鐣蜌v史的關(guān)鍵能源，在世界各國都是支柱產(chǎn)業(yè)，而

0~3300837×104225~285青海西部和西藏西部0~3200586×104~670×104220~225河北西部、山西北部、內(nèi)蒙和寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東部和新疆南部0~3000502×104~686×104170~200山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、山西北部、甘肅東南部、廣東和福建南部、江蘇和安徽北部0~2200419×104~502×104140~170湖北、湖南、江西、浙江、廣西、廣東北部、陜西、江蘇和安徽南部、黑龍江0~1400335×104~419×104115~140 四川和貴州 .3 為世界各國光伏發(fā)電量預(yù)測。

進行了優(yōu)化[20]；2009 年，崔映紅等對太陽能與煤炭互補的發(fā)電系統(tǒng)進行明在大容量機組上利用太陽能的熱經(jīng)濟性要優(yōu)越于其他方式[21]；文獻[2發(fā)電系統(tǒng)中，發(fā)電成本與燃料投資呈線性的變化關(guān)系，即發(fā)電成本隨燃料加，將系統(tǒng)建設(shè)周期由 3 年延長至 6 年會X椉

本文編號：2797580