風(fēng)光蓄柴微電網(wǎng)優(yōu)化配置的研究
發(fā)布時間:2017-06-17 14:00
本文關(guān)鍵詞:風(fēng)光蓄柴微電網(wǎng)優(yōu)化配置的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境問題越來越受到人們的廣泛關(guān)注,化石燃料的枯竭以及化石燃料帶來的污染問題逐漸顯現(xiàn)出來,這使得風(fēng)能太陽能等可再生能源的發(fā)電受到越來越大的重視以及應(yīng)用。在常規(guī)電網(wǎng)不能到達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)風(fēng)光柴蓄微電網(wǎng),是解決電力供應(yīng)的一種手段。由于風(fēng)光柴蓄微電網(wǎng)沒有大電網(wǎng)的備用容量支持,風(fēng)速與光照的隨機波動性影響系統(tǒng)的可靠運行。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電有間斷性的特點,對微電網(wǎng)的合理配置可以滿足負(fù)載用電需求、降低負(fù)載失電率,同時降低發(fā)電成本和建設(shè)成本,為微電網(wǎng)的優(yōu)化運行提供了可能。本文將風(fēng)光柴蓄微電網(wǎng)作為研究對象,提出了一種新的微電網(wǎng)優(yōu)化配置方法。主要研究內(nèi)容如下:首先,分析了微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu),探討了風(fēng)光發(fā)電的工作特性,研究了蓄電池儲能特性和柴油發(fā)電機的工作原理,建立了各分布式電源的發(fā)電模型。其次,探討了風(fēng)力發(fā)電出力和光伏發(fā)電出力之間的相關(guān)性,由于風(fēng)速和光照強度概率密度輪廓曲線形式不固定,采用非參數(shù)估計法計算風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的概率密度,運用核密度估計得出風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電出力的邊緣概率密度。為了計算風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電聯(lián)合出力情況,運用Copula函數(shù)計算得到風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的聯(lián)合出力概率分布。再次,在分析風(fēng)光柴蓄微電網(wǎng)性能基礎(chǔ)上,建立了以系統(tǒng)成本為目標(biāo),以負(fù)載失電率和污染物排放限值為約束條件的經(jīng)濟模型,將風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電聯(lián)合出力概率與負(fù)載失電率相結(jié)合作為約束條件。然后,采用改進(jìn)和聲搜索算法對優(yōu)化模型進(jìn)行求解,分析了和聲搜索參數(shù)對算法的影響,改進(jìn)了算法的擾動頻率PAR和可行解的選擇帶寬BW,改善算法性能。最后,在MATLAB平臺下編寫改進(jìn)和聲搜索算法程序,對建立的優(yōu)化模型進(jìn)行求解計算,通過實例分析驗證優(yōu)化算法的可行性,對建立經(jīng)濟模型進(jìn)行二次優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明改進(jìn)和聲搜索算法的收斂速度快,經(jīng)過計算實際發(fā)電量驗證優(yōu)化結(jié)果能夠滿足負(fù)載供電需求。因此,本文提出的優(yōu)化算法能夠降低直流微電網(wǎng)建設(shè)成本及運行成本,可以提高系統(tǒng)的可靠性與經(jīng)濟性。
【關(guān)鍵詞】:微電網(wǎng) 優(yōu)化配置 改進(jìn)和聲搜索 核密度估計 Copula函數(shù)
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM61
【目錄】:
- 摘要4-6
- abstract6-11
- 第一章 引言11-15
- 1.1 課題研究意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 論文研究的主要內(nèi)容13-15
- 第二章 微電網(wǎng)的特性分析及模型建立15-26
- 2.1 風(fēng)光蓄柴微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)15-16
- 2.2 光伏電池特性及模型16-19
- 2.2.1 光伏電池特性16-18
- 2.2.2 光伏電池輸出功率模型18-19
- 2.3 風(fēng)力發(fā)電特性及模型19-22
- 2.3.1 風(fēng)力發(fā)電特性19-21
- 2.3.2 風(fēng)力發(fā)電輸出功率模型21-22
- 2.4 蓄電池特性及模型22-23
- 2.4.1 蓄電池特性22-23
- 2.4.2 蓄電池功率模型23
- 2.5 柴油發(fā)電特性及模型23-25
- 2.5.1 柴油發(fā)電機特性23-24
- 2.5.2 柴油發(fā)電機功率模型24-25
- 2.6 本章小結(jié)25-26
- 第三章 風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電聯(lián)合出力分析26-31
- 3.1 風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電出力相關(guān)性26
- 3.2 風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電出力的邊緣概率分布26-28
- 3.3 風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電出力的聯(lián)合概率分布28-29
- 3.3.1 Copula函數(shù)28-29
- 3.3.2 風(fēng)光發(fā)電出力的聯(lián)合概率分布29
- 3.4 本章小結(jié)29-31
- 第四章 微電網(wǎng)優(yōu)化配置模型及改進(jìn)和聲搜索求解算法31-38
- 4.1 微電網(wǎng)優(yōu)化配置模型31-33
- 4.1.1 目標(biāo)函數(shù)的建立31
- 4.1.2 約束條件的建立31-33
- 4.2 改進(jìn)和聲搜索算法33-37
- 4.2.1 和聲搜索算法33-34
- 4.2.2 改進(jìn)和聲搜索算法34-36
- 4.2.3 改進(jìn)和聲搜索算法參數(shù)設(shè)計36-37
- 4.3 本章小結(jié)37-38
- 第五章 微電網(wǎng)優(yōu)化配置實例分析38-48
- 5.1 風(fēng)光發(fā)電相關(guān)性計算38-44
- 5.1.1 樣本數(shù)據(jù)預(yù)處理38-40
- 5.1.2 風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電出力的相關(guān)性40-41
- 5.1.3 風(fēng)速和光照強度的邊緣概率密度41-42
- 5.1.4 風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的邊緣概率分布42-43
- 5.1.5 風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電聯(lián)合出力的概率分布43-44
- 5.2 系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果分析44-46
- 5.2.1 一次優(yōu)化結(jié)果44-45
- 5.2.2 二次優(yōu)化結(jié)果45-46
- 5.2.3 優(yōu)化結(jié)果評價46
- 5.3 本章小結(jié)46-48
- 第六章 總結(jié)與展望48-50
- 6.1 全文總結(jié)48-49
- 6.2 研究展望49-50
- 參考文獻(xiàn)50-54
- 致謝54-55
- 讀研期間發(fā)表的論文55
- 讀研期間參加的科研項目55
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7 王t,
本文編號:458465
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