【摘要】：在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展與居民生活生活水平不斷提高的形勢(shì)下,電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差逐步增大,造成電力系統(tǒng)供需嚴(yán)重不平衡,加上我國(guó)近年來(lái)大力發(fā)展以太陽(yáng)能為代表的可再生能源,但光伏發(fā)電呈現(xiàn)隨機(jī)性和反調(diào)峰的特點(diǎn),造成電網(wǎng)調(diào)峰壓力日益增加,而隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展,儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行削峰填谷已經(jīng)普及開(kāi)來(lái),如何將儲(chǔ)能的性能優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于削峰填谷中成為現(xiàn)今研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文將負(fù)荷預(yù)測(cè)應(yīng)用于光儲(chǔ)系統(tǒng),對(duì)光儲(chǔ)系統(tǒng)削峰填谷和經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行了深入研究:首先,本文對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行分類,分析了負(fù)荷預(yù)測(cè)特性及預(yù)測(cè)誤差指標(biāo),對(duì)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)處理并規(guī)劃了預(yù)測(cè)的基本過(guò)程;分析了光伏特性,儲(chǔ)能電池性能以及光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的四種運(yùn)行模式。其次,基于深度學(xué)習(xí),本文推導(dǎo)了多層感知器的誤差傳導(dǎo)過(guò)程,并搭建了多層感知器的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型,針對(duì)多層感知器在時(shí)序性方面的不足,本文對(duì)循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的展開(kāi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,對(duì)其訓(xùn)練過(guò)程進(jìn)行了公式推導(dǎo),并搭建了循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型,基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)梯度消失現(xiàn)象,本文采用LSTM模型,對(duì)梯度消失和梯度爆炸現(xiàn)象進(jìn)行了公式推導(dǎo),以及對(duì)LSTM進(jìn)行反向推導(dǎo),并搭建了LSTM預(yù)測(cè)模型,針對(duì)LSTM模型在長(zhǎng)序列方面的不足,本文引入了attention機(jī)制,搭建了基于attention機(jī)制的LSTM預(yù)測(cè)模型。通過(guò)以上四種預(yù)測(cè)模型對(duì)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè),并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,為削峰填谷提供數(shù)據(jù)支持。然后,以用戶側(cè)日負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線為研究對(duì)象,分析了光儲(chǔ)系統(tǒng)削峰填谷優(yōu)化模型中的目標(biāo)函數(shù)、約束條件和評(píng)價(jià)指標(biāo),采用了恒功率充放電、變功率充放電和基于Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種光儲(chǔ)優(yōu)化策略進(jìn)行削峰填谷,并從峰谷差、峰谷系數(shù)、峰谷差率和標(biāo)準(zhǔn)差四個(gè)方面對(duì)削峰填谷效果進(jìn)行了分析。最后,從削峰填谷的基礎(chǔ)上,搭建了考慮經(jīng)濟(jì)性和削峰填谷效果的的多目標(biāo)優(yōu)化模型,分析了光儲(chǔ)系統(tǒng)多目標(biāo)函數(shù)。在單目標(biāo)粒子群群算法的基礎(chǔ)上,采用基于Pareto支配的多目標(biāo)粒子群算法對(duì)光儲(chǔ)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和削峰填谷效果進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,得到多目標(biāo)Pareto前沿圖,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。
【圖文】：

從圖２－５中可得，在未達(dá)到電壓上限時(shí)，光伏電池的電流變化不大，等效于一逡逑個(gè)電流源，但是當(dāng)電壓達(dá)到一定限制時(shí)，電流突變小，影響光伏發(fā)電性能。逡逑從圖２－６中可得，，光伏發(fā)電輸出功率先增大，到達(dá)一個(gè)最大值，然后迅速減小，逡逑即光伏電池最大功率特性，為了提高發(fā)電效率，常采用ＭＰＰＴ策略進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。逡逑常用的ＭＰＰＴ方法包括恒定電壓控制法、擾動(dòng)觀測(cè)法、基于梯度變步長(zhǎng)的導(dǎo)納增逡逑量法等［５２］。逡逑光伏發(fā)電與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度密切相關(guān)，在一定時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)輻射度表達(dá)式為：逡逑ａ逡逑ｕ邋＝邐逡逑ａ邋＋邋Ｐ逡逑ａ－ｕ－邋ｖ＾２邐－１逡逑（＂９）逡逑ｆ｛ｘ－ａ，ｐ）＝逡逑＼ｙ（＾ｒｉｄｕ逡逑

從圖２－５中可得，在未達(dá)到電壓上限時(shí)，光伏電池的電流變化不大，等效于一逡逑個(gè)電流源，但是當(dāng)電壓達(dá)到一定限制時(shí)，電流突變小，影響光伏發(fā)電性能。逡逑從圖２－６中可得，光伏發(fā)電輸出功率先增大，到達(dá)一個(gè)最大值，然后迅速減小，逡逑即光伏電池最大功率特性，為了提高發(fā)電效率，常采用ＭＰＰＴ策略進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。逡逑常用的ＭＰＰＴ方法包括恒定電壓控制法、擾動(dòng)觀測(cè)法、基于梯度變步長(zhǎng)的導(dǎo)納增逡逑量法等［５２］。逡逑光伏發(fā)電與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度密切相關(guān)，在一定時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)輻射度表達(dá)式為：逡逑ａ逡逑ｕ邋＝邐逡逑ａ邋＋邋Ｐ逡逑ａ－ｕ－邋ｖ＾２邐－１逡逑（＂９）逡逑ｆ｛ｘ－ａ，ｐ）＝逡逑＼ｙ（＾ｒｉｄｕ逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP18;TK02;TM615

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2669873