本文關(guān)鍵詞：風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 最大功率點(diǎn)跟蹤 優(yōu)化設(shè)計(jì) 系統(tǒng)年度缺電率 系統(tǒng)全壽命周期成本

【摘要】：風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)因包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏板和變頻直流柴油發(fā)電機(jī)三種能量來(lái)源,以及蓄電池做儲(chǔ)能設(shè)備,可以彌補(bǔ)單獨(dú)風(fēng)力或光伏發(fā)電帶來(lái)的隨機(jī)性和偶然性等不確定因素造成的系統(tǒng)供電不穩(wěn)定,可靠性低的缺點(diǎn)。本系統(tǒng)中采用變頻直流柴油發(fā)電機(jī)做應(yīng)急電源,降低系統(tǒng)投資運(yùn)營(yíng)成本。本文主要對(duì)風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)進(jìn)行建模與優(yōu)化研究,通過(guò)動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)年運(yùn)行狀況驗(yàn)證系統(tǒng)配置的正確性。首先闡述了風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)各組成部分:風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏板、蓄電池和變頻直流柴油發(fā)電機(jī)的工作原理及輸入輸出特性,在此基礎(chǔ)上建立對(duì)應(yīng)的數(shù)值分析模型。為了獲得風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏板的最大輸出功率,對(duì)比分析了其MPPT(Maximum Power Point Tracking)最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略。在上述研究的基礎(chǔ)上根據(jù)風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)各個(gè)部件間的能量關(guān)系,建立風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)模型。然后,根據(jù)系統(tǒng)供電可靠性和成本最優(yōu)化要求提出以可靠性指標(biāo)系統(tǒng)年度缺電率LPSP(the Loss of power Supply Probability)和以系統(tǒng)全壽命周期成本LCC(the Life Cycle Cost)為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化目標(biāo)。根據(jù)系統(tǒng)特性,分別采用自動(dòng)搜索匹配算法和遺傳算法進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì),其中自動(dòng)搜索算法因數(shù)據(jù)量少,計(jì)算簡(jiǎn)潔,遺傳算法不同之處在于,將能源調(diào)度策略的非線性因素考慮在內(nèi),可以更大化利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏板和變頻直流柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量,從而進(jìn)一步降低系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本。最后,為了保證用戶(hù)負(fù)載用電可靠性,需預(yù)測(cè)出全年8760小時(shí)逐時(shí)數(shù)據(jù),進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化配置計(jì)算,即首先根據(jù)已有風(fēng)速、光輻射資料進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上,采用自動(dòng)搜索匹配算法進(jìn)行配置優(yōu)化,分別得出不同可靠性LPSP的系統(tǒng)優(yōu)化。由于自動(dòng)搜索匹配算法只對(duì)系統(tǒng)的投資成本進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)際上在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),在風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏板不能供給用戶(hù)負(fù)載時(shí),如何選擇柴油機(jī)和蓄電池供電,是一個(gè)非線性問(wèn)題,因此采用了改進(jìn)能量調(diào)度策略的遺傳算法進(jìn)行研究,通過(guò)仿真所得優(yōu)化下風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)的年工作狀況,對(duì)比分析了兩種算法所得配置的正確性及適用性,能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)的生命周期成本最低化和用戶(hù)可靠性要求。
【關(guān)鍵詞】：最大功率點(diǎn)跟蹤 優(yōu)化設(shè)計(jì) 系統(tǒng)年度缺電率 系統(tǒng)全壽命周期成本
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM61
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容14-17
• 第二章 風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)建模17-40
• 2.1 風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)17-19
• 2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型19-26
• 2.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)分類(lèi)及特點(diǎn)19-20
• 2.2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理及最大功率點(diǎn)控制策略20-23
• 2.2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)值分析模型23-26
• 2.3 光伏板模型26-32
• 2.3.1 光伏板工作原理26-27
• 2.3.2 光伏板傾角優(yōu)化與最大功率點(diǎn)控制策略27-32
• 2.3.3 光伏板數(shù)值分析模型32
• 2.4 變頻直流柴油發(fā)電機(jī)模型32-34
• 2.4.1 變頻直流柴油發(fā)電機(jī)工作原理32-33
• 2.4.2 變頻直流柴油發(fā)電機(jī)數(shù)值分析模型33-34
• 2.5 蓄電池組件34-35
• 2.5.1 蓄電池充放電指標(biāo)34-35
• 2.5.2 表征蓄電池特性的數(shù)值分析模型35
• 2.6 風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)模型35-39
• 2.7 本章小結(jié)39-40
• 第三章 風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)40-55
• 3.1 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型40-42
• 3.1.1 基于生命周期成本的目標(biāo)函數(shù)的確立40-41
• 3.1.2 基于可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)的約束函數(shù)的確立41-42
• 3.2 風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)優(yōu)化算法研究42-51
• 3.2.1 自動(dòng)搜索匹配算法42-46
• 3.2.2 遺傳算法46-51
• 3.3 風(fēng)速、太陽(yáng)輻射預(yù)測(cè)方法研究51-54
• 3.3.1 基于四參數(shù)法的風(fēng)速預(yù)測(cè)方法51-53
• 3.3.2 太陽(yáng)輻射預(yù)測(cè)方法53-54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 第四章 風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)仿真分析55-66
• 4.1 風(fēng)速、太陽(yáng)輻射逐時(shí)氣象數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)仿真55-58
• 4.2 風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)配置仿真分析58-64
• 4.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入輸出模塊58-59
• 4.2.2 光伏板輸入輸出模塊59
• 4.2.3 變頻直流柴油發(fā)電機(jī)和蓄電池輸入輸出模塊59-60
• 4.2.4 風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)配置結(jié)果分析及驗(yàn)證60-64
• 4.3 本章小結(jié)64-66
• 第五章 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 總結(jié)66-67
• 5.2 展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果72-73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 王群京;王濤;李國(guó)麗;;小型風(fēng)光互補(bǔ)MPPT控制的研究[J];電氣傳動(dòng);2009年05期

2 陳桂蘭,孫曉,李然;光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2001年08期

3 陳慧玲;;50kW風(fēng)光互補(bǔ)電站設(shè)計(jì)[J];青海電力;2005年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 商執(zhí)一;風(fēng)光柴蓄復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：1072394