基于混沌遺傳算法的槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 05:03
由于隨著一次能源的消耗和環(huán)境的惡化,人們開(kāi)始利用新能源來(lái)發(fā)電并網(wǎng)。我國(guó)在擁有的太陽(yáng)能和風(fēng)力資源數(shù)量上有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),但是由于我國(guó)地域廣闊,一年四季的氣候變化和山川地貌存在很大的差異,尤其會(huì)受到自然環(huán)境的限制。風(fēng)光聯(lián)合并網(wǎng)可以減緩棄風(fēng)、棄光的現(xiàn)象,提高能源的利用率,基于上述背景,本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:本文首先闡述了槽式光熱電發(fā)電站的原理以及基本構(gòu)造,并用MATLAB仿真平臺(tái)建立其集熱部分、儲(chǔ)熱部分、發(fā)電部分的數(shù)學(xué)模型,組成完整的槽式光熱電站的基本模型。選取四季典型日的光照強(qiáng)度進(jìn)行仿真輸入。結(jié)果表明,不同的光照強(qiáng)度對(duì)槽式太陽(yáng)能光熱電站的出力有很大的影響。然后,對(duì)遺傳算法進(jìn)行改進(jìn)研究。針對(duì)遺傳算法的對(duì)初始值的依賴程度高,收斂速度慢,易陷入局部最優(yōu)等缺點(diǎn),用Logistic映射可引起可行域的混沌以及收斂速度快等優(yōu)點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),提出混沌遺傳算法。采用不同的評(píng)價(jià)函數(shù)、測(cè)試系統(tǒng)來(lái)驗(yàn)證混沌遺傳算法的可行性和優(yōu)越性。結(jié)果表明,混沌遺傳算法收斂速度快,易跳出局部最優(yōu)。接著,建立了含有槽式光熱電站的風(fēng)光聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化模型,以消納量最大、負(fù)荷峰谷差最小和效益最大為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究。用層次...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
我國(guó)的太陽(yáng)能光照強(qiáng)度分布圖
西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文14泵將冷卻后的冷凝水送至給水加熱器中進(jìn)行循環(huán)使用。假設(shè)出口冷凝水為給定壓力下的飽和水,出口壓力等于汽輪機(jī)出口的乏汽壓力。有:=()(2.12)=()(2.13)這兩個(gè)方程為飽和水溫度和焓值隨壓力的變化函數(shù)。(3)汽輪機(jī)汽輪機(jī)的工作原理為汽輪機(jī)的每一級(jí)中蒸氣的進(jìn)口溫度焓值與流量均已確定然后水蒸氣在該級(jí)中進(jìn)行進(jìn)行膨脹做功釋放能量后進(jìn)入下一級(jí),且在該級(jí)出口處汽輪機(jī)的壓力已確定,水蒸氣出口壓力也已確定,因此可以得出該級(jí)出口處的水蒸氣的出口焓值,進(jìn)而可以確定出水蒸氣在該級(jí)中的焓變,最后可以得出水蒸氣在該級(jí)中所釋放的能量;同理可確定水蒸氣在整個(gè)汽輪機(jī)中所釋放的能量,因此可得出汽輪機(jī)的輸出功率。因此汽輪機(jī)的輸出功率為:假設(shè)汽輪機(jī)各級(jí)出口壓力均已確定,水蒸氣的出口溫度也已確定。因此汽輪機(jī)的輸出功率為:功=(2.14)式中:M——蒸汽的質(zhì)量流量kg/s;——為汽輪機(jī)的機(jī)械效率;2.6影響槽式太陽(yáng)能光熱發(fā)電的運(yùn)行特性對(duì)槽式太陽(yáng)能光熱模型建立數(shù)學(xué)模型之后,發(fā)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能,會(huì)在集熱部分、儲(chǔ)熱部分、發(fā)電部分都會(huì)產(chǎn)生熱量的損失。損失的大小與集熱的方式、運(yùn)行模式、裝機(jī)容量等因素有關(guān)。由于儲(chǔ)熱系統(tǒng)是光熱電站區(qū)別于其他電站的重要特征,由于光熱具有儲(chǔ)熱系統(tǒng),所以光熱發(fā)電具有可調(diào)性。對(duì)于調(diào)節(jié)光熱電站的并網(wǎng)時(shí)間以及大小,有很大的影響。圖2-3槽式光熱電站的能量傳遞過(guò)程Fig2-3Theenergytransferprocessofphotothermalpowerstation
西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文16圖2-4春夏秋冬的發(fā)電特性圖注:A為春季發(fā)電特性圖;B為夏季發(fā)電特性圖;C為秋季發(fā)電特性圖;D為冬季發(fā)電特性圖Fig.2-4Powergenerationcharacteristicsofspring,summer,autumnandwinterNote:Aisthediagramofpowergenerationcharacteristicsinspring;Bisthepowergenerationcharacteristicdiagraminsummer;Cisthepowergenerationcharacteristicdiagraminautumn;Disthepowergenerationcharacteristicdiagraminwinter2.7本章小結(jié)本章主要通過(guò)對(duì)四種光熱電站進(jìn)行對(duì)比,比較它們的有劣勢(shì),選擇槽式光熱電站的進(jìn)行模型的建立。對(duì)槽式太陽(yáng)能光熱電站分為3個(gè)部分即集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng),并對(duì)這3個(gè)部分進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的建立,選擇四季典型日的光照強(qiáng)度對(duì)出力的影響進(jìn)行研究分析,可知槽式光熱電站的出力受天氣的影響較大,由于很大的波動(dòng)性,對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性很大的影響,為槽式太陽(yáng)能光熱電站并網(wǎng)的研究提供了基礎(chǔ)依據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽(yáng)能光伏-光熱聯(lián)合發(fā)電的優(yōu)化運(yùn)行模型[J]. 肖白,王濤. 現(xiàn)代電力. 2020(02)
[2]含風(fēng)電和光伏的電力系統(tǒng)多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J]. 王步云,張成剛,郭斌. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2020(03)
[3]基于灰狼算法的多目標(biāo)配電網(wǎng)重構(gòu)[J]. 張欣,裴立耕,王永慶,張昭,張靠社,張剛. 電網(wǎng)與清潔能源. 2020(03)
[4]光熱發(fā)電機(jī)組聚合模型及其在電力系統(tǒng)運(yùn)行模擬中的應(yīng)用[J]. 邵成成,馮陳佳,李丁,王秀麗,王錫凡. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(11)
[5]基于分布魯棒優(yōu)化的電–氣–熱綜合能源系統(tǒng)日前經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J]. 高曉松,李更豐,肖遙,別朝紅. 電網(wǎng)技術(shù). 2020(06)
[6]考慮綜合成本的海上風(fēng)電與遠(yuǎn)方清潔能源協(xié)同優(yōu)化模型[J]. 牛東曉,趙東來(lái),楊尚東,雷霄. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(12)
[7]上海地區(qū)霧霾天氣對(duì)光伏組件日發(fā)電量的影響[J]. 李松麗,馬瀟,裴雨清. 環(huán)境技術(shù). 2019(06)
[8]基于低碳激勵(lì)型出清的跨省區(qū)發(fā)電權(quán)交易雙層優(yōu)化模型[J]. 王輝,陳波波,廖昆. 可再生能源. 2019(12)
[9]大型風(fēng)光水混合能源互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度研究[J]. 張歆蒴,黃煒斌,王峰,馬光文,陳仕軍. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2019(12)
[10]基于協(xié)同進(jìn)化的電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 周東清,王一峰,葛宏偉. 電測(cè)與儀表. 2020(20)
碩士論文
[1]基于改進(jìn)量子遺傳算法的含分布式電源配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法的研究[D]. 王旭海.西安理工大學(xué) 2019
[2]風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 曹彥.上海交通大學(xué) 2012
[3]基于遺傳算法的電力市場(chǎng)日有功負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度[D]. 陳嬋媛.東華大學(xué) 2007
本文編號(hào):3618298
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
我國(guó)的太陽(yáng)能光照強(qiáng)度分布圖
西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文14泵將冷卻后的冷凝水送至給水加熱器中進(jìn)行循環(huán)使用。假設(shè)出口冷凝水為給定壓力下的飽和水,出口壓力等于汽輪機(jī)出口的乏汽壓力。有:=()(2.12)=()(2.13)這兩個(gè)方程為飽和水溫度和焓值隨壓力的變化函數(shù)。(3)汽輪機(jī)汽輪機(jī)的工作原理為汽輪機(jī)的每一級(jí)中蒸氣的進(jìn)口溫度焓值與流量均已確定然后水蒸氣在該級(jí)中進(jìn)行進(jìn)行膨脹做功釋放能量后進(jìn)入下一級(jí),且在該級(jí)出口處汽輪機(jī)的壓力已確定,水蒸氣出口壓力也已確定,因此可以得出該級(jí)出口處的水蒸氣的出口焓值,進(jìn)而可以確定出水蒸氣在該級(jí)中的焓變,最后可以得出水蒸氣在該級(jí)中所釋放的能量;同理可確定水蒸氣在整個(gè)汽輪機(jī)中所釋放的能量,因此可得出汽輪機(jī)的輸出功率。因此汽輪機(jī)的輸出功率為:假設(shè)汽輪機(jī)各級(jí)出口壓力均已確定,水蒸氣的出口溫度也已確定。因此汽輪機(jī)的輸出功率為:功=(2.14)式中:M——蒸汽的質(zhì)量流量kg/s;——為汽輪機(jī)的機(jī)械效率;2.6影響槽式太陽(yáng)能光熱發(fā)電的運(yùn)行特性對(duì)槽式太陽(yáng)能光熱模型建立數(shù)學(xué)模型之后,發(fā)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能,會(huì)在集熱部分、儲(chǔ)熱部分、發(fā)電部分都會(huì)產(chǎn)生熱量的損失。損失的大小與集熱的方式、運(yùn)行模式、裝機(jī)容量等因素有關(guān)。由于儲(chǔ)熱系統(tǒng)是光熱電站區(qū)別于其他電站的重要特征,由于光熱具有儲(chǔ)熱系統(tǒng),所以光熱發(fā)電具有可調(diào)性。對(duì)于調(diào)節(jié)光熱電站的并網(wǎng)時(shí)間以及大小,有很大的影響。圖2-3槽式光熱電站的能量傳遞過(guò)程Fig2-3Theenergytransferprocessofphotothermalpowerstation
西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文16圖2-4春夏秋冬的發(fā)電特性圖注:A為春季發(fā)電特性圖;B為夏季發(fā)電特性圖;C為秋季發(fā)電特性圖;D為冬季發(fā)電特性圖Fig.2-4Powergenerationcharacteristicsofspring,summer,autumnandwinterNote:Aisthediagramofpowergenerationcharacteristicsinspring;Bisthepowergenerationcharacteristicdiagraminsummer;Cisthepowergenerationcharacteristicdiagraminautumn;Disthepowergenerationcharacteristicdiagraminwinter2.7本章小結(jié)本章主要通過(guò)對(duì)四種光熱電站進(jìn)行對(duì)比,比較它們的有劣勢(shì),選擇槽式光熱電站的進(jìn)行模型的建立。對(duì)槽式太陽(yáng)能光熱電站分為3個(gè)部分即集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng),并對(duì)這3個(gè)部分進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的建立,選擇四季典型日的光照強(qiáng)度對(duì)出力的影響進(jìn)行研究分析,可知槽式光熱電站的出力受天氣的影響較大,由于很大的波動(dòng)性,對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性很大的影響,為槽式太陽(yáng)能光熱電站并網(wǎng)的研究提供了基礎(chǔ)依據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽(yáng)能光伏-光熱聯(lián)合發(fā)電的優(yōu)化運(yùn)行模型[J]. 肖白,王濤. 現(xiàn)代電力. 2020(02)
[2]含風(fēng)電和光伏的電力系統(tǒng)多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J]. 王步云,張成剛,郭斌. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2020(03)
[3]基于灰狼算法的多目標(biāo)配電網(wǎng)重構(gòu)[J]. 張欣,裴立耕,王永慶,張昭,張靠社,張剛. 電網(wǎng)與清潔能源. 2020(03)
[4]光熱發(fā)電機(jī)組聚合模型及其在電力系統(tǒng)運(yùn)行模擬中的應(yīng)用[J]. 邵成成,馮陳佳,李丁,王秀麗,王錫凡. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(11)
[5]基于分布魯棒優(yōu)化的電–氣–熱綜合能源系統(tǒng)日前經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J]. 高曉松,李更豐,肖遙,別朝紅. 電網(wǎng)技術(shù). 2020(06)
[6]考慮綜合成本的海上風(fēng)電與遠(yuǎn)方清潔能源協(xié)同優(yōu)化模型[J]. 牛東曉,趙東來(lái),楊尚東,雷霄. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(12)
[7]上海地區(qū)霧霾天氣對(duì)光伏組件日發(fā)電量的影響[J]. 李松麗,馬瀟,裴雨清. 環(huán)境技術(shù). 2019(06)
[8]基于低碳激勵(lì)型出清的跨省區(qū)發(fā)電權(quán)交易雙層優(yōu)化模型[J]. 王輝,陳波波,廖昆. 可再生能源. 2019(12)
[9]大型風(fēng)光水混合能源互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度研究[J]. 張歆蒴,黃煒斌,王峰,馬光文,陳仕軍. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2019(12)
[10]基于協(xié)同進(jìn)化的電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 周東清,王一峰,葛宏偉. 電測(cè)與儀表. 2020(20)
碩士論文
[1]基于改進(jìn)量子遺傳算法的含分布式電源配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法的研究[D]. 王旭海.西安理工大學(xué) 2019
[2]風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 曹彥.上海交通大學(xué) 2012
[3]基于遺傳算法的電力市場(chǎng)日有功負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度[D]. 陳嬋媛.東華大學(xué) 2007
本文編號(hào):3618298
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3618298.html
最近更新
教材專著