风光互补独立供电系统的多目标优化设计

在风光互补独立供电系统的设计中,如何配置风力发电机、太阳能电池板和蓄电池,在满足负荷需求的前提下,使风能和太阳能资源得到充分利用,负荷的供电可靠性较高,而系统成本最小,这是一个多目标优化设计问题。本文首先建立了风力发电和光伏发电的天气模型,提出了衡量供电可靠性的失负荷概率LOLP、衡量清洁能源浪费的失能量概率LOEP和系统成本等指标,并采用蒙特卡罗仿真进行计算。为了求解这一多目标优化问题,本文提出了一种混沌自适应进化算法(CSEA),新算法的混沌初始种群算子提高了初代种群的多样性,分组选择策略保证了各代中一定数量的劣势个体能参与进化,自适应遗传算子增加了劣势个体的交叉和变异概率,从而避免算法早熟,增强了算法的全局搜索能力。算例表明,CSEA算法比传统单目标遗传算法的结果更加接近实际运行的Pareto优化前端,综合效果更优。另外,与纯光伏、纯风力发电方式比较发现,风光互补供电方式更为合理。可见,采用CSEA算法进行风光互补独立供电系统的优化设计,对于提高供电可靠性,降低成本,减少能源浪费具有非常重要的意义。     

风光互补独立供电系统设计及分析

通过构建一个风光互补供电系统,在满足系统基本性能指标的情况下,以系统投资、运行、可靠性等综合成本最小为目标函数进行寻优.在计算过程中充分考虑了风速和光伏的具体模型.通过寻优结果进行对比分析,说明因为光伏电池-风能混合供电系统结合了风机和光伏电池2种不同的电源,相比于独立光伏供电系统或者独立风力供电系统,能更好地适应环境变化的要求,相比较于单一电源能较好地提高供电的可靠性.     

基于离散概率模型的风光互补供电系统优化配置

提出了一种基于概率模型的风光互补供电系统定量优化配置方法。该方法用离散概率分布表示系统中的随机变化因素,包括风、光、负荷、补偿装置功率的随机分布和系统元件的随机故障,并且以电能充裕度最大、供电系统总投资和电压越限概率最小作为优化目标建立多目标优化模型。为了更高效、快速地计算各目标函数,文中对随机潮流算法进行部分改进,将离散随机变量的期望值和增量分开研究,并通过矩计算和转化半不变量,运用级数逼近得到节点电压和系统电能裕量的概率分布。采用并行加速的带有精英策略的非支配排序遗传算法(PNSGA-Ⅱ)求解Pareto最优解集,并结合算例分析说明了文中方法的可行性与优势。     

基于风光互补联合发电系统的研究

随着"碳达峰、碳中和"战略的提出,降低二氧化碳的排放成为当下首要任务,非化石能源应用比重也逐年提高.风力发电和光伏发电是清洁能源的代表,但我国地域辽阔,风力发电和光伏发电分布不均,而且受风力发电和光伏发电本身的时间条件限制,风力发电和光伏发电功率输出不稳定,存在很大的波动性.将二者进行联合互补发电,就可弥补单独发电存在的弊端,提高系统效率.介绍了风光互补联合发电系统的原理,通过建立联合系统模型,给出目标函数和约束条件,并阐述了系统实现流程.互补发电系统的应用,可减少化石能源发电输出,降低碳排放,具有非常好的理论指导意义.     

信号塔风光互补供电系统的应用设计

风力发电和光伏发电由于具备清洁污染小可再生等显著优点,近年来成为研究的热点.我国地域广阔,有着丰富的风能资源和光照资源,但由于风向大小以及光照强弱的不确定性,太阳能发电和风力发电单独的供电系统不能满足多方面的需要,因此风光互补供电系统就成为野外设备最佳的供电电源.大力研究风光互补发电技术,对缓解能源紧张减小环境污染解决...     

风光互补发电设备的特性机理简介

该文介绍了风光互补发电设备的主体结构和工作原理及优势。     

风光互补发电系统对配电网可靠性的影响

风能和太阳能的瞬时性和不可控性使风力发电和太阳能发电并网后会对配电网的可靠性指标造成影响。为此,介绍了一种风光互补发电系统,以最小路法对配电网的可靠性进行计算,分析风光互补发电系统对配电网的影响,并分别与单独的风力发电、光伏发电系统进行比较。得出风光互补优化后对配电网的扰动远小于单独的风力、光伏发电系统对配电网扰动的结论。     

风光互补抽水蓄能电站研究现状

讨论了目前国内外风光互补系统以及蓄能装置的发展现状和发展前景,同时介绍了风光互补抽水蓄能电站的主要结构与组成、研究发展现状,并在此基础上讨论了发展风光互补抽水蓄能电站有待深入研究的关键问题。     

风光互补技术及应用新进展

简要回顾国内外风电、光伏技术与应用发展态势,结合风光互补系统应用,分析、介绍了风光互补LED路灯照明系统、智能控制器设计、分布式供电电源、风光互补水泵系统,并着重分析生物质能、风能和太阳能互补分布式能源梯级系统原理,涉及的技术关键等。研究表明,风能、光伏发电应用需要实现低成本、规模化,风光互补技术应用前景广阔。     

分布式风光互补电源的能量管理策略

随着可再生能源的应用,分布式的能源供电网络得到了研究与发展.这里研制了风光互补发电系统,以电网供电作为后备,优化系统的配置及成本,并通过多变量的闭环控制技术实现了对直流母线电压和交流电压输出的稳定控制.该系统为负载供应类似于在线式UPS的高质量、高可靠的电力,且充分利用了可再生能源,对电网起到了减轻负荷、平峰填谷的作用.     

风光互补供电摄像监控系统研究

本文针对在供电条件不充足、但又需要监控的地点,采用风光互补供电方式对摄像监控设备进行供电,并用无线传输技术将监控的图像数据传输到远端监控中心进行处理。该系统不仅减少了架设电网的费用,而且减少了常规能源和不可再生能源的消耗,提高了能源的利用率。     

并网风光发电中混合储能系统容量优化配置

提高并网风光发电系统的调度灵活性需要引入储能技术,而储能技术研究的首要关键技术问题就是储能系统的容量配置。利用蓄电池和超级电容器的互补特性,提出了一种以优化蓄电池工作状态为原则,以提高储能系统整体经济性为目标的能量管理策略。基于该能量管理策略分析了并网风光发电系统能量损失率和能量缺失率的计算流程,根据全生命周期费用理论,建立了储能装置的年均费用函数表达式,并建立了以该函数值最小为目标,以系统能量损失率及能量缺失率等运行指标为约束的储能容量优化配置模型。运用改进混沌优化算法对实例进行了计算,验证了该优化模型与算法的正确性和有效性。     

含高比例风光新能源电网的多目标无功优化算法

为适应新能源大量接入电网的趋势,基于不同时刻的风速、光照强度、温度等气象条件信息,评估出风光新能源的无功调节容量,搭建了含高比例风光新能源参与调控的电网多目标无功优化模型。为快速获得电网中变压器分接头档位调节、无功补偿设备投切、传统发电机组电压调节以及风光的无功输出等控制措施的帕累托最优解集,采用寻优性能高效的多目标樽海鞘群算法(multi-objective salp swarm algorithm,MSSA)进行无功优化求解。为更客观找出电网线损、电压偏差、静态电压稳定裕度等不同目标之间的折中解,采用改进的理想点法进行多目标最优解集决策。最后,利用扩展的IEEE标准9节点和39节点算例进行仿真分析,并引入传统多目标智能优化算法来进行比较验证。仿真结果表明:与其他2种传统多目标智能优化算法相比,所提算法获得的帕累托前沿分布更广、更均匀;利用改进理想点法进行决策之后,可有效降低电网的线损和电压偏差,同时提高了电网的静态电压稳定裕度。     

风电并网对电力系统的影响

风速具有波动性和间歇性,导致风力发电具有较强的不确定性.为确保电力系统的安全、稳定运行,研究风电并网对电力系统的影响是非常必要的.介绍了国内外风电发展现状,综述了大型风电场并网对电力系统造成的影响及其补救措施.     

前景光明的风力发电

随着国民经济的进一步发展,目前的供应能力与电力的需求有较大的距离,再生能源中的风力发电是当前现实的选择,它的投资成本适中,不消耗煤、油和天然气,不产生污染,我国风力资源丰富,国家已出台有关的优惠政策,鼓励各种经济实体发展风电产业,当前是其发展的大好时期。本文介绍了风力发电机的有关常识、国内外的情况和风力发电的特点。     

基于多目标优化的日前风电接纳研究

在考虑风功率/负荷预测误差以及常规机组随机停运的基础上,构建了电网日前风电接纳模型,在运行方式优化的基础上对风电接纳能力进行评估。模型是典型的多目标优化模型,具有风电接纳能力最大与发电成本最小两个互相冲突的优化目标。采用非支配分类遗传算法对其进行求解,获得了Pareto最优解集,给出了日前自然风电接纳电量与最大理论风电接纳电量。在Pareto最优解集的基础上,对不同风电接纳水平下的常规系统平均发电成本以及平均风电接纳成本进行了分析。基于IEEE 118节点系统的仿真实验验证了本文所提模型及算法的有效性。评估模型给出的风电接纳电量、接纳成本等信息可为调度决策提供有益的参考。     

风-光联合供能系统

随着我国经济发展和人民生活水平的提高,能源消耗越来越大。能源和环境是制约我国经济、社会发展的主要障碍,可再生能源的综合利用将起到越来越重要的作用,太阳能和风能是目前利用最广泛、最成熟的可再生能源。本文提出充分利用风能和太阳能的互补性,设计了风能和太阳能联合供能系统在运行中能量产生、储备、利用等各个环节的工作方式,实现可靠、高效地运行,为用户提供了生活用电与供热。该系统很好地利用了风一光可再生资源在季节、天气、地域上的互补性,可拓展风能和太阳能经济利用的范围．可在我国大部分地区推广应用。     

含风电和径流式小水电的多目标环境经济调度

构建了含风电和径流式小水电机组的多目标环境经济调度模型.为应对风电和径流式小水电机组的不确定性,采用概率密度函数对风速和河流流量进行模拟,利用蒙特卡洛法模拟得到风电和径流式小水电机组的功率分布,并计及可再生能源预测功率的低估和高估带来的惩罚成本与储备成本.该模型能兼顾燃料费用目标及污染排放目标,并考虑安全约束、禁止运行...     

风电-光伏-光热联合发电系统的模糊多目标优化模型

为实现以风光为代表的高比例新能源在电力系统中的友好并网,集成风电场、光伏电站和光热电站为多电源系统,提出风电-光伏-光热联合发电系统的模糊多目标优化模型.利用含储热光热电站良好的可调度性与可控性,为系统提供旋转备用与爬坡支撑,削减风光出力随机性与不确定性,从而实现其削峰填谷功能.以系统并网效益最大和输出功率方差最小为目...