本文關(guān)鍵詞：并網(wǎng)型風(fēng)電與光熱發(fā)電的協(xié)調(diào)控制研究

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【摘要】：隨著人們對新能源的不斷開發(fā)和利用,風(fēng)能和太陽能已成為新能源領(lǐng)域中可開發(fā)利用水平最高,最具商業(yè)化發(fā)展的新型清潔能源,以風(fēng)能和太陽能發(fā)電為核心的新能源發(fā)電技術(shù)也成為世界各國關(guān)注的焦點。而解決間歇性并網(wǎng)難題,降低風(fēng)電、太陽能光伏與光熱發(fā)電成本,提高經(jīng)濟(jì)效益是科學(xué)用能的關(guān)鍵。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可以利用風(fēng)能和太陽能天然的互補(bǔ)性實現(xiàn)各能源間優(yōu)勢互補(bǔ)。在此背景下,對并網(wǎng)型風(fēng)電與光熱發(fā)電的協(xié)調(diào)控制進(jìn)行研究。論文根據(jù)風(fēng)能與太陽能的互補(bǔ)性原理,提出了并網(wǎng)型風(fēng)電與光熱互補(bǔ)發(fā)電的功率協(xié)調(diào)控制,給出了協(xié)調(diào)控制的結(jié)構(gòu)和控制策略,并根據(jù)白天和夜間風(fēng)速和光照情況,提出了四種工作模式。首先以變槳距風(fēng)機(jī)為研究對象,采用模糊自適應(yīng)控制方式控制風(fēng)機(jī)的槳距角變化,以實現(xiàn)對風(fēng)機(jī)輸出功率的控制。然后對槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)采用MPC(Model Predictive Control,模型預(yù)測控制)控制實現(xiàn)電站的聚光集熱、蓄熱換熱和汽輪機(jī)發(fā)電過程的控制。采用基于NSGA-Ⅱ(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,帶精英策略的快速非支配排序遺傳算法)的分級遞階控制方法,以系統(tǒng)的整體并網(wǎng)效益最大和棄風(fēng)量最小為目標(biāo)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),采用NSGA-Ⅱ算法解決多目標(biāo)優(yōu)化問題,實現(xiàn)對系統(tǒng)中風(fēng)力發(fā)電子系統(tǒng)和光熱發(fā)電子系統(tǒng)的優(yōu)化控制。在Matlab環(huán)境下建立風(fēng)電與光熱發(fā)電仿真模型,對風(fēng)電和光熱發(fā)電的功率控制過程進(jìn)行仿真分析,驗證了基于NSGA-Ⅱ算法的分級遞階控制方法在并網(wǎng)型風(fēng)電與光熱發(fā)電協(xié)調(diào)控制的可行性。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 光熱發(fā)電 協(xié)調(diào)控制 模糊自適應(yīng)控制 NSGA-Ⅱ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】：2015
【分類號】：TM61
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 論文的選題背景和研究意義8-9
• 1.1.1 選題背景8-9
• 1.1.2 研究意義9
• 1.2 國內(nèi)外風(fēng)電與光熱發(fā)電的發(fā)展9-10
• 1.3 論文的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容11-13
• 2 并網(wǎng)型風(fēng)電與光熱互補(bǔ)發(fā)電原理13-23
• 2.1 互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)13-14
• 2.2 協(xié)調(diào)控制策略14-15
• 2.3 槽式太陽能熱發(fā)電原理15-18
• 2.3.1 槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.3.2 槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型16-18
• 2.4 風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)及原理18-23
• 2.4.1 風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)18-19
• 2.4.2 風(fēng)力機(jī)的能量轉(zhuǎn)換19-23
• 3 風(fēng)電與光熱發(fā)電子系統(tǒng)的控制研究23-38
• 3.1 槽式太陽能熱發(fā)電的控制23-30
• 3.1.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)23-24
• 3.1.2 太陽能跟蹤控制原理24-25
• 3.1.3 電站系統(tǒng)控制策略25-27
• 3.1.4 仿真模擬27-30
• 3.2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制30-38
• 3.2.1 變槳距風(fēng)機(jī)的功率控制30-31
• 3.2.2 模糊自適應(yīng)控制器設(shè)計31-34
• 3.2.3 風(fēng)電功率仿真模型34-35
• 3.2.4 仿真分析35-38
• 4 基于NSGA-Ⅱ的風(fēng)電與光熱發(fā)電協(xié)調(diào)控制38-46
• 4.1 NSGA-Ⅱ算法38-40
• 4.1.1 快速非支配排序38
• 4.1.2 擁擠度計算與比較38-39
• 4.1.3 模擬二進(jìn)制交叉原理39
• 4.1.4 多項式突變39-40
• 4.1.5 重組再選擇40
• 4.2 風(fēng)電與光熱發(fā)電的協(xié)調(diào)控制40-44
• 4.2.1 目標(biāo)函數(shù)的建立40-42
• 4.2.2 功率協(xié)調(diào)控制器的設(shè)計42
• 4.2.3 功率協(xié)調(diào)控制過程42-44
• 4.3 仿真分析44-45
• 4.4 小結(jié)45-46
• 結(jié)論46-47
• 致謝47-48
• 參考文獻(xiàn)48-51
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果51

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 周鵬;劉啟斌;彭爍;金紅光;;一種新型太陽能與生物質(zhì)能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)[J];工程熱物理學(xué)報;2014年04期

2 崔文智;李洪香;;非均勻熱流密度下太陽能吸熱管的溫度特性[J];電源技術(shù);2015年05期

3 侯宏娟;於震躍;楊勇平;周傳文;宋記鋒;;槽式太陽集熱器分析[J];太陽能學(xué)報;2014年06期

4 安連鎖;徐玫;陳海平;馮蕾;張衡;;太陽能輔助加熱系統(tǒng)對蒸汽動力機(jī)組運行性能的擾動研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2015年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王艷娟;聚光太陽能與熱化學(xué)反應(yīng)耦合的發(fā)電系統(tǒng)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 賀鳳娟;基于化學(xué)鏈燃燒的固體蓄能材料實驗研究及冷熱電系統(tǒng)集成[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

2 周鵬;太陽能與生物質(zhì)能互補(bǔ)的能源系統(tǒng)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2014年

3 付立;槽式太陽能輔助燃煤發(fā)電系統(tǒng)熱性能研究[D];華北電力大學(xué);2014年

4 戴晉文;兩步雙循環(huán)太陽能直接蒸汽產(chǎn)生（DSG）發(fā)電技術(shù)研究[D];蘭州交通大學(xué);2014年

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本文編號：762279