發(fā)布時間：2021-07-31 03:22

　　隨著智慧農(nóng)業(yè)和設(shè)施的大力發(fā)展,農(nóng)村地區(qū)用電量將會持續(xù)不斷增長,然而農(nóng)村電網(wǎng)等現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施難以滿足大規(guī)模用電需求,影響了農(nóng)村地區(qū)的社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時,部分偏遠(yuǎn)山區(qū)和農(nóng)牧地區(qū)存在自然環(huán)境惡劣和輸電距離較遠(yuǎn)等問題,輸電線路修建難度大,導(dǎo)致大電網(wǎng)對偏遠(yuǎn)地區(qū)供電費(fèi)用高、輸電耗損大。針對傳統(tǒng)能源無法滿足農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展供電的實(shí)際問題,因此采用風(fēng)光氣儲互補(bǔ)發(fā)電來彌補(bǔ)風(fēng)光隨機(jī)性和波動性強(qiáng)的缺點(diǎn),這樣就可以為負(fù)載提供相對穩(wěn)定可靠的電能,本文總結(jié)了容量配比問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了存在的問題,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了農(nóng)村微電網(wǎng)多能源互補(bǔ)容量配置方面的研究。論文的主要研究內(nèi)容包括以下三點(diǎn):分析了風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、沼氣發(fā)電以及蓄能系統(tǒng)發(fā)電的基本原理,構(gòu)建立了相對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,分析了風(fēng)光氣儲各部分的運(yùn)行原理及運(yùn)行特性,為開展容量配置研究工作奠定了基礎(chǔ)。分析了風(fēng)光氣儲互補(bǔ)發(fā)電容量優(yōu)化配置方法,針對風(fēng)光氣儲能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中儲能容量最小、設(shè)備投入總成本最低兩個目標(biāo)函數(shù),構(gòu)建了以分布式能源所占系統(tǒng)容量份額、SOC狀態(tài)數(shù)值以及穩(wěn)定安全性指標(biāo)為約束條件的優(yōu)化配置模型,分析了標(biāo)準(zhǔn)鯨魚算法存在的不足,通過核模糊C-均值聚類和L... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

棄風(fēng)棄光量我國發(fā)電規(guī)模在全球的排名穩(wěn)居第一，包括水電、光伏、風(fēng)電的裝機(jī)

基于KFCM-WOA算法的農(nóng)村微電網(wǎng)多能源優(yōu)化容量配比研究8第2章農(nóng)村微電網(wǎng)的特性分析及模型建立地球上的化石能源儲存量是有限的，隨著能源不斷的使用，化石能源消耗殆盡已經(jīng)迫在眉睫，同時使用化石能源進(jìn)行發(fā)電會污染環(huán)境[40]。因此各國都在將研究重點(diǎn)向能夠再生的清潔能源方面轉(zhuǎn)移，其中以分布式新能源發(fā)電的微電網(wǎng)更是被給予了極大的關(guān)注。2.1風(fēng)力發(fā)電特性及模型2.1.1風(fēng)力發(fā)電的原理及特性將空氣流動形成的風(fēng)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再使之為電能，這個過程即為風(fēng)力發(fā)電[41]。它的實(shí)現(xiàn)機(jī)制就是借助于風(fēng)動力初始風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)動，然后利用增速齒輪箱或者直接和發(fā)電機(jī)組進(jìn)行對接，這樣就能實(shí)現(xiàn)發(fā)電。風(fēng)機(jī)構(gòu)成主要為塔架、機(jī)艙與風(fēng)輪，具體可參見下圖2.1所示；圖2.1風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)風(fēng)流的風(fēng)速為v，在它穿過面積為A的流面之時，它所耗用的功率為：312P=Av(2.1)式中:空氣密度與風(fēng)功率依次為與P，風(fēng)速v的三次方與流面面積A呈現(xiàn)出正比關(guān)系，葉尖速度比與槳距角（分別為與β）。

基于KFCM-WOA算法的農(nóng)村微電網(wǎng)多能源優(yōu)化容量配比研究10圖2.3風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)速與輸出功率的關(guān)系2.1.2風(fēng)力發(fā)電的模型在下圖中展示了風(fēng)速與風(fēng)機(jī)發(fā)電輸出功率所對應(yīng)的關(guān)系，后者所對應(yīng)的曲線與分段函數(shù)相類，在風(fēng)速低于切入風(fēng)速時，此時風(fēng)力不能促使葉片轉(zhuǎn)動，為此機(jī)組就不會存在著輸出功率；若是風(fēng)速低于額定風(fēng)速，則對其最大輸出功率進(jìn)行跟蹤，為了方便計(jì)算，可以將輸出功率近似成一次函數(shù)。在風(fēng)速超過額定風(fēng)速卻低于切出風(fēng)速時，那么就需要將風(fēng)機(jī)輸出功率進(jìn)行限定，使之維持額定功率。若是風(fēng)速超過切出風(fēng)速，那么葉片轉(zhuǎn)速過快，為了保護(hù)風(fēng)電機(jī)組,需要馬上停止工作。圖2.4風(fēng)力發(fā)電輸出功率P與風(fēng)速V之間的關(guān)系所以風(fēng)機(jī)發(fā)電功率輸出模型是為分段函數(shù)，若是風(fēng)速低于V切入，或者超過V切出，對應(yīng)的輸出功率皆為零；若是風(fēng)速超過V切入而低于V額定，那么該輸出功率即類似為一次函數(shù)；若是風(fēng)速超過V額定低于V切出，那么該發(fā)電機(jī)組的輸出功率就是額定功率。P3P2P1η1η2η3ABCPmaxV1V2V3Pmη


本文編號：3312666