风光互补混合供电系统多目标优化设计

相比光伏或者风能独立供电系统,光伏电池与风能互补混合供电系统更为经济、可靠,能很好地适应环境的变化.提出一种基于改进微分进化算法的风光互补混合供电系统容量优化配置模型,在满足独立供电系统基本性能指标的前提下,构造出以系统投资成本、运行成本、维持系统供电可靠性等综合成本最小为目标的目标函数.该算法能够根据种群中个体分布情况,采用控制参数自适应调整策略,并利用解群转换操作提高全局寻优能力.算例分析表明,该算法能快速、有效求解混合系统的最优容量配置.     

风光蓄互补发电系统容量的改进优化配置方法

风光互补发电系统利用风能与太阳能的互补特性,相比于单独的光伏发电或风力发电,其输出功率波动小。合理配置风电/光伏/储能的容量,既可提高系统供电可靠性,又可降低系统成本。针对风光蓄互补发电系统,提出一种改进的容量优化配置方法,考虑独立和并网两种模式,对风力发电、光伏发电和蓄电池的容量进行最优配置。该方法充分利用风光互补特性,在系统独立运行时,只需较小的蓄电池容量即可保证高供电可靠性,并可减少蓄电池的充放电次数和放电深度;在系统并网运行时,进一步提出采用分时段优化策略来配置所需蓄电池的容量,保证负荷供电需求和入网功率的波动特性满足要求。算例验证了所提改进优化方法的合理性和优越性。     

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...     

基于风光互补的独立微网系统容量优化

相比单一的光伏或风能独立供电系统,风光互补发电系统利用风能和太阳能的互补特性,其输出功率波动小,能很好地适应环境的变化。针对独立风光柴储微电网电源容量优化配置问题,建立了设备初始投资成本、运行和维护成本、燃料成本和污染物治理费用经济性模型,同时在优化过程中引入了停电惩罚费用与能量浪费惩罚费用模型,以总投资最少为目标函数,以供电可靠性、风光互补、蓄电池充放电次数等为约束条件,采用遗传算法探讨系统中各个电源在给定调度策略下最优容量配置。该方法充分利用风光互补特性,只需较小的蓄电池和柴油发电机容量即可保证高供电可靠性,并减少了蓄电池的充放电次数和放电深度。算例验证了模型和算法的合理性。     

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。     

辽宁电网风光互补发电应用研究

风光互补发电是比单独风力发电、单独太阳能光伏发电更加有效的发电方式。采用风光互补组合供电,实现能量之间的相互补充,不仅能提供更稳定的电能输出,还可以在一定程度上削弱风电的反调峰特性。介绍了辽宁省风能、太阳能资源的时间、空间分布情况,并以沈阳地区为例分析光伏发电对电网综合调峰、互补调峰的影响,从而得出结论,对于负荷尖峰出现在10时左右的地区,风光互补对于顶尖峰是有益处的;对于负荷尖峰出现在17时以后的地区,还需要采取其他措施来弥补光伏发电出力曲线的先天缺点。     

滑雪场WSN节点风光互补供电设计

设计了一种基于滑雪场安全的无线传感器节点的供电系统,该系统利用风能、太阳能组成的生能器件以及两节1.5 V干电池组成的直流电源互补供电的方式对传感器节点进行供电,将风力发电装置和光伏发电装置组合成风光互补的复合发电系统,对锂离子电池和超级电容组成的双储能器件进行充电,当发电系统出现故障时,可以暂时使用干电池供电。该复合能源供电系统即节约了能源,又符合无线传感器节点低功耗的要求。     

风光互补发电系统的可靠性分析

为了分析风光互补发电系统的可靠性,基于RTS标准测试系统,建立了风电场模型和太阳能光伏发电系统模型,分析了风光互补发电系统的可靠性和影响可靠性的因素,分析结果显示,在风能和光伏发电互补作用下,系统的可靠性指标相对于仅接入风电时会有所上,在风光互补发电系统中加入电池储能系统可以提高风力发电系统的可靠性。     

并网型风光互补发电系统优化设计研究

分析风光互补发电系统的基本结构及风力发电系统、光伏发电系统基本工作原理,阐述系统并网接入方案。并根据风能和太阳能资源状况进行监测、分析和评估的基本参数分析系统优化设计思想与控制算法,建立风光互补发电系统的优化控制的数学模型。     

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.     

Multi-objective market clearing of electrical energy,spinning reserves and emission for wind-thermal power system

This paper proposes energy and spinning reserve market clearing mechanism for wind-thermal power system, including uncertainties in wind power generation and load demand forecasts. The impact of wind power and load demand volatility on the energy and spinning reserve market is taken into account. This paper considers reserve offers from the conventional thermal generators. The stochastic behavior of wind speed, and wind power is represented by Weibull probability density function (PDF), and the load demand uncertainty is represented by Normal PDF. This paper considers two objectives: energy and spinning reserves cost minimization, and emission minimization. The energy and spinning reserves cost minimization objective includes cost of energy provided by conventional thermal generators and wind generators, cost of reserves provided by conventional thermal generators. It also includes costs due to over-estimation and under-estimation of available wind power, and load demand. The proposed market clearing model provides a compromise solution by optimizing both the objectives simultaneously using multi-objective Strength Pareto Evolutionary Algorithm 2+ (SPEA 2+). The effectiveness of the proposed approach is established from the results on IEEE 30 bus system.     

微电网复合储能多目标优化配置方法及评价指标

复合储能在微电网功率平衡、平滑可再生能源波动、提升电能质量等方面发挥多重作用,针对包含光伏发电、风力发电和典型负荷的微电网,提出一种合理配置复合储能容量的方法。针对复合储能优化配置,以装置成本最低、功率匹配最佳、可再生能源输出功率平滑度最好建立复合储能多目标优化数学模型,采用自适应惯性权重的粒子群算法求解复合储能多目标函数最优解;针对子目标函数权重系数的确定,提出目标函数适应度离差排序法;提出了定量评估微电网储能多目标优化效果的参数指标,并以此为依据,对比了微电网内蓄电池单一储能多目标优化与复合储能多目标优化结果。最后,通过MATLAB编程进行实例验算,验证了方法的合理、有效性。     

风光互补供电方案优化及其在昆明滇池生态修复系统中的应用研究

研究并确定了风光互补发电系统设计的参数计算模型和优化方法,指出系统优化设计应根据不同地区的气象条件(风、日照等),充分利用风能和太阳能资源,在负载容量及其应用条件确定的条件下,按供电可靠性较高、投资节约的原则,确定风能和太阳能发电设备在供电系统中的最佳比例.以在昆明滇池生态修复系统项目中的应用为例,为风光互补系统的设计制造提供理论和实际应用的依据.     

基于SMCS-NSGAⅡ的独立型微网优化配置

针对独立型微网优化配置问题,采用风速、光照强度及负荷的概率模型和序贯蒙特卡罗模拟法处理风光出力和负荷的不确定性。建立了以总净现费用为经济性优化目标和以年二氧化碳排放量为环保性优化目标的多目标优化配置模型。通过设置概率约束的方法处理相关不确定性下供电可靠性约束问题,最后采用改进的非劣排序遗传算法对某算例进行仿真计算。讨论了供电可靠性置信水平和柴油价格增长对优化配置结果的影响,结果表明所提优化配置模型和方法的有效性。     

考虑昼夜特性的微电网分布式电源优化配置

采用改进粒子群算法对孤岛运行的微电网进行分布式电源优化配置,考虑光照强度和负荷的昼夜特性及其对供电可靠性的影响,建立包括设备初始投资成本、运行维护费用、蓄电池重置成本、燃料和环境污染惩罚费用的目标函数;提高昼夜供电可靠性的同时降低配置成本,分析蓄电池和柴油机昼夜出力特性,在此基础上研究风光供载能力和蓄电池容量对优化结果的影响。算例仿真结果证明了模型的合理性。     

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标建立优化模型,通过定义目标隶属度函数将确定性模型模糊化,并采用最大满意度指标法将多目标优化模型转化为单目标优化模型,利用基于差分进化的粒子群DE-PSO(particle swarm optimization based on differential evolution)算法进行求解。算例系统仿真结果表明:模糊多目标优化能充分利用光热电站优势实现整体运行效果最优,从而验证了所提优化运行模型的可行性和有效性。     

含风电机组的配电网中分布式电源的最优配置

为解决配电网中含风电机组分布式电源的最优配置问题,首先根据风速概率密度分布函数,推导出风电机组的输出功率函数,之后构建了含有分布式电源的固定投资费用、负荷增量与分布式电源出力的相关费用和以最小网损和最小常规发电机有功出力为目标的风电机组的惩罚成本的目标函数,并以配电系统中电压、电流等为约束条件,提出了一种以自适应惯性粒子群算法为全局搜索和以混沌算法为局部搜索的混合粒子群算法来获取目标函数的最优解。最后通过IEEE 69节点系统验证了所提出模型和算法的优异性。     

独立运行微电网电源优化配置模型的对比分析

降低系统经济成本,提高供电可靠性,改善系统环保性能是微电网电源优化配置追求的目标。论述了独立运行风/光/柴/蓄微电网的基本结构和电源发电模型。以系统等年值费用最低为经济性优化目标,对可靠性和环保性采用约束条件或纳入经济性优化目标的方式分别建立了4种类型的综合经济性、可靠性和环保性的多目标优化模型。以年风速、气温、光辐射强度等资源情况,以及负荷水平作为输入,采用粒子群自适应算法对优化模型求解得到风/光/柴/蓄微电网电源的优化配置方案。对比分析算例系统在4种优化模型下配置方案的区别及其原因。通过灵敏度分析得到环保性和可靠性合理的考虑方式,为今后的相关研究和工程设计提供参考。     

马尔可夫预测的多目标优化储能系统平抑风电场功率波动

在高比例风电主导的可再生能源电力系统中,配置储能系统是缓解风电功率波动、实现削峰填谷、提高风电可调度性的有效解决方案。文中从大规模储能出力水平以及风电未来输出对当前储能运行影响的角度出发,设计了风储联合运行的多目标优化仿真模型。采用马尔可夫预测模型形成风功率未来输出评估,同时利用粒子群优化算法实时滚动优化风储并网功率,获得储能电池最优运行策略。利用某百兆瓦级风电场的典型风功率数据进行仿真,仿真结果表明所提方法平滑效果良好,避免了储能电池过度充放电,防止了储能电池进入死区的情况,提高了风储一体化系统的可靠性和经济性。     

考虑综合需求侧响应的区域综合能源系统多目标优化调度

为兼顾区域综合能源系统（regional integrated energy system,RIES）中能耗成本、污染排放、风电消纳等多个调度目标,建立了考虑综合需求响应的RIES多目标优化模型。首先,对含电转气、储能系统、热电联产机组等设备的RIES建模,并在区域内引入了具体考虑削减负荷、转移负荷和替代负荷的综合需求响应,旨在削减系统负荷峰谷差。然后,分别建立了以系统用能成本、弃风功率和污染物治理成本最小的目标函数,采用多目标优化方法--以模糊加权规划遍历权值求解帕累托前沿,再根据证据推理决策方法寻找最优调度策略。最后基于典型算例研究,结果表明了所提多目标优化算法能有效在多个调度目标间做出权衡,考虑综合需求响应的RIES在总能耗、环境友好和风电消纳等方面更具优势。