發(fā)布時間：2018-01-06 03:27

  本文關(guān)鍵詞：基于快速非支配排序遺傳算法的風(fēng)—氫儲能容量優(yōu)化的研究　出處：《新疆大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著環(huán)境問題的日益加重和傳統(tǒng)不可再生能源儲量的不斷減少,尋找清潔的可再生能源引起了世界各國政府的高度重視,由于風(fēng)能在利用過程中沒有環(huán)境污染問題的存在,并且它的來源是自然界中的空氣流動,因此成為發(fā)展可再生能源的最佳選擇。但由于風(fēng)速不穩(wěn)定的因素,致使風(fēng)電帶有波動性、隨機性、間歇性的特點,為了克服風(fēng)力發(fā)電對電力用戶帶來的負面影響,通常在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中加儲能系統(tǒng),形成風(fēng)儲一體化的結(jié)構(gòu)。由于氫氣有能量密度大,熱值高,燃燒后的產(chǎn)物是水,對環(huán)境無污染等優(yōu)點,本文將風(fēng)電和氫能系統(tǒng)耦合在一起,構(gòu)建了風(fēng)-氫儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖,該儲能系統(tǒng)是由堿性電解槽,氣體壓縮機,氫氣儲存罐,質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)及一些輔助設(shè)備構(gòu)成,利用風(fēng)電出力較大時,堿性電解槽電解水制氫,并且利用氣體壓縮機存儲在高壓儲氫罐中;風(fēng)電出力變小時,燃料電池系統(tǒng)消耗高壓儲氫罐中的氫氣發(fā)電。考慮到堿性電解槽額定壓力及其氣體壓縮機的效率,制定了該系統(tǒng)的運行策略;在建立風(fēng)-氫儲能系統(tǒng)容量優(yōu)化配置的模型時,首先分析了該系統(tǒng)中主要設(shè)備的數(shù)學(xué)模型,然后根據(jù)該模型,確定了評價該系統(tǒng)的三個指標(biāo),分別為:風(fēng)電棄風(fēng)量,負荷缺電率,風(fēng)電波動量;以風(fēng)力發(fā)電機組的臺數(shù),堿性電解槽中每個小電室的個數(shù)及產(chǎn)氫的摩爾數(shù)、燃料電池堆中由單個氫氧單元構(gòu)成的燃料電池的個數(shù)及耗氫的摩爾數(shù)五個量為決策變量。本文介紹了帶精英策略的快速非支配排序遺傳算法(NSGA-II)的原理,在建立了容量優(yōu)化配置模型的基礎(chǔ)上,利用該算法進行優(yōu)化計算,鑒于該模型中決策變量搜索范圍的差異較大,改變了NSGA-II算法的變異策略,并與原來的算法對比分析。最后考慮到現(xiàn)有技術(shù)下如何利用風(fēng)電大規(guī)模制氫的需要,本文將商用堿性電解槽用在風(fēng)-氫儲能系統(tǒng)中,從能量流向的角度出發(fā),建立容量優(yōu)化配置的模型,確定了以風(fēng)電波動量和儲氫量為評價指標(biāo),分析了兩者在容量優(yōu)化配置中它們之間的關(guān)系,為建立真正意義上的風(fēng)-氫儲能系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐和解決方法。
[Abstract]:In order to overcome the adverse effects of wind power generation on electric power users , the paper introduces the principle of wind power generation system , which is composed of basic electrolytic cell , gas compressor , hydrogen storage tank , proton exchange membrane fuel cell and auxiliary equipment . Based on the model of capacity optimization configuration , the relationship between the momentum and hydrogen storage capacity of the wind wave is determined , and the relationship between them in the capacity optimization configuration is analyzed . The data support and solution method are provided for the establishment of the real wind - hydrogen storage system .

【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM61

【參考文獻】

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1 趙晨歡;張文強;于波;王建晨;陳靖;;固體氧化物電解池[J];化學(xué)進展;2016年08期

2 袁鐵江;胡克林;關(guān)宇航;董小順;孫誼Z，

本文編號：1386094