基于混沌自適應(yīng)粒子群算法的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-12-22 04:19
在研究冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的過程中,為了更好地優(yōu)化調(diào)度冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中各設(shè)備的出力,提出了基于Tent映射的混沌搜索和非線性自適應(yīng)粒子群算法相結(jié)合的優(yōu)化算法。建立了一個(gè)包含風(fēng)機(jī)、光伏、微燃機(jī)和燃?xì)忮仩t等主要設(shè)備的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)模型。以聯(lián)供系統(tǒng)的運(yùn)行成本、污染物排放量和能源利用率為目標(biāo),建立了多目標(biāo)優(yōu)化模型。在滿足設(shè)備出力、功率平衡等約束條件下,利用Matlab進(jìn)行了優(yōu)化求解。仿真結(jié)果表明,所提出的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化方法,可以有效地提高經(jīng)濟(jì)效益,減少污染排放,提高能源利用率。
【文章來源】:電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
冬季典型日負(fù)荷及風(fēng)光預(yù)測(cè)功率
本、污染物排放量和能源利用率的多目標(biāo)優(yōu)化模型,將基于Tent映射的混沌搜索和非線性自適應(yīng)粒子群算法相結(jié)合的優(yōu)化算法應(yīng)用于冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),利用Matlab軟件進(jìn)行了仿真優(yōu)化。1冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)將供電、供熱和供冷集為一體,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中,電負(fù)荷主要由風(fēng)機(jī)、光伏和微燃?xì)廨啓C(jī)供電,不足部分由電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)充,電儲(chǔ)能裝置起到調(diào)峰作用。微燃機(jī)產(chǎn)生的熱能經(jīng)余熱鍋爐利用與燃?xì)忮仩t共同供熱,多余熱量用熱儲(chǔ)能儲(chǔ)存。冷負(fù)荷由吸收式制冷機(jī)和電制冷機(jī)供給。圖1冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1StructureofCCHPsystem1.1光伏發(fā)電模型光伏電池的輸出功率隨著外界環(huán)境中光照和溫度的變化而發(fā)生改變,其簡(jiǎn)化的輸出功率模型可表示為PVSTCACcrSTCPPG[1k(TT)]/G(1)式中:PVP為光伏電池的輸出功率;STCP為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的最大測(cè)試功率;ACG為光照強(qiáng)度;STCG為標(biāo)準(zhǔn)條件下的光照強(qiáng)度,其值為1000W/m2;k為功率溫度系數(shù);cT、rT分別為光伏電池溫度、參考溫度,參考溫度取25℃。1.2風(fēng)力發(fā)電模型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速有關(guān),其輸出模型通常表示為ccratedrWTrcratedrcoco0v()0iiciivvvPvvvPvvvPvvvvv(2)式中:WTP(v)為風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率;ratedP為風(fēng)機(jī)的額定發(fā)電功率;v為t時(shí)刻的實(shí)際風(fēng)速;rv為額定風(fēng)速;cov為切出風(fēng)速;civ為切入風(fēng)速。1.3微型燃?xì)廨啓C(jī)模型微型燃?xì)廨啓C(jī)輸出的電功率為MTMTMTMTl()()1QtPt(3)式中:MTQ(t)為微燃機(jī)的余熱量;MTP(t)為微燃
?2所示,負(fù)荷及風(fēng)光預(yù)測(cè)功率[23]如圖2、圖3所示。根據(jù)冷熱電負(fù)荷,在Matlab中表1各設(shè)備污染物排放系數(shù)Table1Emissioncoefficientofpollutantsfromequipment類別g/kWh微燃機(jī)燃?xì)忮仩t電網(wǎng)吸收式制冷機(jī)COx724254922171NOx0.20.542.2950.06SOx0.00360.7643.5830.0008表2分時(shí)電價(jià)Table2Time-of-useprice時(shí)段售電電價(jià)元/kWh購(gòu)電電價(jià)元/kWh谷時(shí)段23:00—7:000.120.17平時(shí)段7:00—8:00;11:00—17:0022:00—23:000.410.53峰時(shí)段8:00—11:00;17:00—22:000.720.99圖2夏季典型日負(fù)荷及風(fēng)光預(yù)測(cè)功率Fig.2TypicaldailyloadinsummerandpredictedpowerofWTandPV圖3冬季典型日負(fù)荷及風(fēng)光預(yù)測(cè)功率Fig.3TypicaldailyloadinwinterandpredictedpowerofWTandPV
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮需求側(cè)管理的冷熱電聯(lián)供微電網(wǎng)優(yōu)化配置方法[J]. 朱翰超,馬蕊. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(02)
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[3]自適應(yīng)混沌粒子群算法對(duì)極限學(xué)習(xí)機(jī)參數(shù)的優(yōu)化[J]. 陳曉青,陸慧娟,鄭文斌,嚴(yán)珂. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2016(11)
[4]激勵(lì)CCHP參與需求側(cè)管理雙向峰谷定價(jià)模型[J]. 范龍,李獻(xiàn)梅,陳躍輝,陳彥秀,周任軍. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(17)
[5]含分布式發(fā)電的微電網(wǎng)中儲(chǔ)能裝置容量?jī)?yōu)化配置[J]. 劉舒,李正力,王翼,馬瑞,陸丹,劉皓明. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(03)
[6]計(jì)及附加機(jī)會(huì)收益的冷熱電聯(lián)供型微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)度[J]. 李正茂,張峰,梁軍,贠志皓,張旭. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(14)
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[8]分布式冷熱電能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法的研究[J]. 張濤,朱彤,高乃平,吳竺. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(14)
[9]微電網(wǎng)技術(shù)綜述[J]. 楊新法,蘇劍,呂志鵬,劉海濤,李蕊. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]冷熱電聯(lián)供微網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度通用建模方法[J]. 王成山,洪博文,郭力,張德舉,劉文建. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(31)
碩士論文
[1]基于混沌粒子群算法的含風(fēng)電配電網(wǎng)無功優(yōu)化[D]. 劉國(guó)峰.西安理工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3545746
【文章來源】:電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
冬季典型日負(fù)荷及風(fēng)光預(yù)測(cè)功率
本、污染物排放量和能源利用率的多目標(biāo)優(yōu)化模型,將基于Tent映射的混沌搜索和非線性自適應(yīng)粒子群算法相結(jié)合的優(yōu)化算法應(yīng)用于冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),利用Matlab軟件進(jìn)行了仿真優(yōu)化。1冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)將供電、供熱和供冷集為一體,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中,電負(fù)荷主要由風(fēng)機(jī)、光伏和微燃?xì)廨啓C(jī)供電,不足部分由電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)充,電儲(chǔ)能裝置起到調(diào)峰作用。微燃機(jī)產(chǎn)生的熱能經(jīng)余熱鍋爐利用與燃?xì)忮仩t共同供熱,多余熱量用熱儲(chǔ)能儲(chǔ)存。冷負(fù)荷由吸收式制冷機(jī)和電制冷機(jī)供給。圖1冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1StructureofCCHPsystem1.1光伏發(fā)電模型光伏電池的輸出功率隨著外界環(huán)境中光照和溫度的變化而發(fā)生改變,其簡(jiǎn)化的輸出功率模型可表示為PVSTCACcrSTCPPG[1k(TT)]/G(1)式中:PVP為光伏電池的輸出功率;STCP為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的最大測(cè)試功率;ACG為光照強(qiáng)度;STCG為標(biāo)準(zhǔn)條件下的光照強(qiáng)度,其值為1000W/m2;k為功率溫度系數(shù);cT、rT分別為光伏電池溫度、參考溫度,參考溫度取25℃。1.2風(fēng)力發(fā)電模型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速有關(guān),其輸出模型通常表示為ccratedrWTrcratedrcoco0v()0iiciivvvPvvvPvvvPvvvvv(2)式中:WTP(v)為風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率;ratedP為風(fēng)機(jī)的額定發(fā)電功率;v為t時(shí)刻的實(shí)際風(fēng)速;rv為額定風(fēng)速;cov為切出風(fēng)速;civ為切入風(fēng)速。1.3微型燃?xì)廨啓C(jī)模型微型燃?xì)廨啓C(jī)輸出的電功率為MTMTMTMTl()()1QtPt(3)式中:MTQ(t)為微燃機(jī)的余熱量;MTP(t)為微燃
?2所示,負(fù)荷及風(fēng)光預(yù)測(cè)功率[23]如圖2、圖3所示。根據(jù)冷熱電負(fù)荷,在Matlab中表1各設(shè)備污染物排放系數(shù)Table1Emissioncoefficientofpollutantsfromequipment類別g/kWh微燃機(jī)燃?xì)忮仩t電網(wǎng)吸收式制冷機(jī)COx724254922171NOx0.20.542.2950.06SOx0.00360.7643.5830.0008表2分時(shí)電價(jià)Table2Time-of-useprice時(shí)段售電電價(jià)元/kWh購(gòu)電電價(jià)元/kWh谷時(shí)段23:00—7:000.120.17平時(shí)段7:00—8:00;11:00—17:0022:00—23:000.410.53峰時(shí)段8:00—11:00;17:00—22:000.720.99圖2夏季典型日負(fù)荷及風(fēng)光預(yù)測(cè)功率Fig.2TypicaldailyloadinsummerandpredictedpowerofWTandPV圖3冬季典型日負(fù)荷及風(fēng)光預(yù)測(cè)功率Fig.3TypicaldailyloadinwinterandpredictedpowerofWTandPV
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[7]風(fēng)光氣儲(chǔ)互補(bǔ)發(fā)電的冷熱電聯(lián)供優(yōu)化協(xié)調(diào)模型及求解方法[J]. 熊焰,吳杰康,王強(qiáng),毛曉明. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(14)
[8]分布式冷熱電能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法的研究[J]. 張濤,朱彤,高乃平,吳竺. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(14)
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碩士論文
[1]基于混沌粒子群算法的含風(fēng)電配電網(wǎng)無功優(yōu)化[D]. 劉國(guó)峰.西安理工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3545746
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