【摘要】：當今世界的能源消費仍然是以化石燃料為主,可再生能源所占比例仍有很大的提升空間。加之傳統(tǒng)的化石資源日益枯竭,以風電為代表的清潔能源得到了廣泛的研究與利用;另一方面,為響應(yīng)國家節(jié)能減排、綠色出行的號召,電動汽車在我國也發(fā)展迅猛。電動汽車作為減少化石燃料消耗、減少尾氣排放的新型交通工具,其優(yōu)點也逐漸顯現(xiàn)出來。但是隨著風電等清潔能源的并網(wǎng)容量以及電動汽車滲透率的不斷提高,電力系統(tǒng)的發(fā)電規(guī)劃以及調(diào)度運行將面臨許多新的考驗。以風力發(fā)電為例,其強烈的波動性與隨機性會對電力系統(tǒng)的可靠運行造成一系列負面影響。另有研究表明,國內(nèi)陸上的可利用風電資源在夜間較高,白天較低,具有明顯的反調(diào)峰特性,且在實際運行中,風電的大規(guī)模入網(wǎng)會造成火電機組偏離經(jīng)濟運行點,因此造成的煤耗增加會抵消風電的經(jīng)濟與環(huán)保效益;而電動汽車充電負荷在特定時段內(nèi)大量、無序加入,也會顯著影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,如造成新的用電高峰、系統(tǒng)網(wǎng)損增加、降低某些節(jié)點的電壓水平等惡劣工況。因此對電動汽車充電負荷進行合理的引導(dǎo)與調(diào)度,使其盡量采用風電等可再生能源進行充電,可最大化發(fā)揮二者的效益。本文的主要工作正是基于上述背景與問題展開研究。通過一定方式引導(dǎo)電動汽車合理有序充電,減少電動汽車充電負荷的無序接入對電網(wǎng)的沖擊;同時減少發(fā)電機組間因引入風電造成的頻繁的出力調(diào)整,優(yōu)化機組運行,最終達到削峰填谷、減少系統(tǒng)運行費用的目的。本文首先建立了區(qū)域風電與電動汽車充電負荷的功率預(yù)測模型,為后文的風電-電動汽車協(xié)同調(diào)度作鋪墊。其次,定性分析了風電的價值構(gòu)成,并定量描述風電功率波動對火電機組煤耗特性的影響。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了風電-電動汽車協(xié)同調(diào)度的數(shù)學(xué)模型。本文提出的模型同時考慮用戶需求與電網(wǎng)運行條件的約束,在用戶側(cè)根據(jù)充電控制方式的不同,設(shè)置了三種不同的充電場景,以分析各充電場景對系統(tǒng)調(diào)度的影響;電網(wǎng)側(cè)則以系統(tǒng)運行成本、污染物排放量與棄風量為優(yōu)化目標,以優(yōu)化電網(wǎng)運行。在設(shè)置充電場景時,考慮到了分時電價和電價彈性政策對用戶的影響,充分從EV用戶角度出發(fā),定量分析了此種充電方式帶給電網(wǎng)與用戶的經(jīng)濟效益。所選算例驗證了所提模型的有效性,并分析了不同電動汽車滲透率對結(jié)果的影響。算法方面,通過對量子演化算法(Quantum-Inspired Evolutionary Algorithm,QEA)進行相應(yīng)改進并作為外層算法求解機組組合問題,并利用傳統(tǒng)的粒子群算法(Particle Swarm optimization,PSO)作為內(nèi)層算法求解經(jīng)濟調(diào)度問題,發(fā)展出了求解風電-電動汽車協(xié)同調(diào)度問題的雙層粒子群算法。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM614;TM73
【圖文】：

ＢＰ學(xué)習算法的基本原理梯度最速下降法，通過梯度搜索使得層與層之間的逡逑連接權(quán)值得到及時更新，使得網(wǎng)絡(luò)的實際輸出與樣本輸出的誤差的均方差達到最逡逑小［５８］。如圖２－２所示，ＢＰ網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)主要由輸入層、隱含層和輸出層三部分構(gòu)逡逑成，輸入向量Ｘ邋＝邋（ｘｐｘ２，．．．；，，網(wǎng)絡(luò)中間層輸出向量．．，＆／，網(wǎng)絡(luò)輸逡逑出層向重（＾邋＝邋（0１，（？２，．．．，（＾）７，目標向星７＇邋＝邋（／１，？２，．．．，匕）７＇，隱含層有爪個神經(jīng)兀；逡逑定義輸入與中間層之間的權(quán)向量為Ｆ邋＝邋（ｖ，ｉ，邋ｖＩ２，．．．，ｖ＿）７＇；中間層至輸出的權(quán)向量逡逑定義為妒＝0１１，＇＾１２，．．．，？）７＇。逡逑１１逡逑

梯度下降法的權(quán)值更新公式如下：逡逑１、計算誤差函數(shù)：逡逑ｅ邋＝去（ｒ－ｃ）２＝４＾＞－４）２邋（々＝１，２，…，Ｚ）邋（２－１）逡逑Ｌ邐２邋ｋ＝＇逡逑２、中間層節(jié)點處等量關(guān)系：逡逑Ｎ逡逑ｎｅｔｊ邋＝邋Ｙｊｖｖｘ＜邐（２－２）逡逑／＝１逡逑ｊＦ，邋＝ｆ（ｎｅｔｊ）邋（ｉ邋＝邋＼，２，．．”Ｎ，ｊ邋＝、２，．＿．，ｍ）邐（２－３）逡逑３、輸出層節(jié)點處等量關(guān)系：逡逑ｍ逡逑ｎｅｈ邐（２－４）逡逑Ｍ逡逑ｃｋ＝ｆ｛ｎｅｔｋ）邐（２－５）逡逑

圖２－３用以風電功率預(yù)測的ＢＰ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖逡逑某風機的輸出與其當前所在區(qū)域的風向、風速、溫度、大氣濕度及壓強均逡逑

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本文編號：2788332