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国内外风光互补系统研究主要内容

【摘要】:对系统进行优化,优化的内容及方法如下:1)根据负载、光照、风速等条件,确定光伏阵列、风力机、蓄电池、柴油机的容量、类型等,找出蓄电池的SOC点,使系统的成本最低、获得的电能最大。9)利用HOMER评估风力机功率曲线如何影响电价和风电量。保持系统其他的部分不变,评估不同的风力机功率曲线,仅在一些部件的优化数量改变时,系统的结构才改变。

(1)建立的系统主要有:风—光—蓄复合系统;风—柴—蓄复合系统;光—柴—蓄复合系统;光—蓄复合系统;风—光—柴复合系统;风—光—柴—蓄复合系统。

(2)建立系统的数学模型,包括组成系统的各部件的数学模型,比如风力机数学模型、光伏阵列数学模型、蓄电池数学模型等,以及光伏方阵倾斜面上太阳辐照量的计算、光伏方阵发电量计算,以及不同地点、不同高度的风速计算、风力发电量计算等数学模型。

(3)对系统进行优化,优化的内容及方法如下:

1)根据负载、光照、风速等条件,确定光伏阵列、风力机、蓄电池、柴油机的容量、类型等,找出蓄电池的SOC点,使系统的成本最低、获得的电能最大。

2)在一系列给定的LPSP下,得到光伏阵列容量与蓄电池容量的协调曲线,确定系统的最优配置。

3)以系统的成本最小为目标函数,以系统最小的LPSP为约束条件进行优化。

4)对系统的调度策略进行优化。

5)优化的多准则分析方法。

6)优化参数包括光伏阵列的容量和串并联数及其倾角、风力机的容量和类型、蓄电池的容量和串并联数,此外还有太阳能电池方阵最佳安装倾角和光伏方阵倾斜面上的太阳辐射量等。

7)当风速、用电量、发电机的额定功率和设备的初次投资改变时,优化策略可以调整。

8)优化的发电成本包括初次投资成本、固定成本和可变成本(包括柴油的消费成本和平均每5~7年更换蓄电池的成本),影响发电成本的因素有风资源的潜能、资本成本、油价、蓄电池的价格和初次投资。

9)利用HOMER评估风力机功率曲线如何影响电价和风电量。保持系统其他的部分不变,评估不同的风力机功率曲线,仅在一些部件(例如太阳能、蓄电池、整流器/逆变器的容量)的优化数量改变时,系统的结构才改变。

10)利用CAD进行系统的优化。

11)以发电装置出力平衡约束和发电装置出力范围约束为优化约束条件。

12)利用改进的多目标遗传算法进行优化。

13)利用精英非支配解排序遗传算法进行优化。

14)利用改进的适应性遗传算法进行优化。

15)动态整体优化,利用线性加权和法进行多目标优化控制。

16)在成本优化中,引入数值分析中的插值法。

(4)系统的控制策略。对风电和太阳能发电采用最大功率点跟踪控制策略;系统的调度根据系统的结构、负载等进行采用相应的调度策略。

(5)建立实验模型。

(6)实际工程应用。