基于風(fēng)功率預(yù)測的風(fēng)電場混合儲能容量多目標(biāo)優(yōu)化配置.pdf

1、在全球大力倡導(dǎo)“節(jié)能減排”的背景下，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作為一種最為成熟的清潔發(fā)電技術(shù)而得到了廣泛應(yīng)用，裝機容量逐年大幅增加。然而，風(fēng)力發(fā)電因其固有的隨機性和間歇性，大規(guī)模并網(wǎng)給電力系統(tǒng)帶來了電壓波動、功率波動等問題，影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。此外，風(fēng)電出力具有反調(diào)峰特性，隨著風(fēng)電比例的不斷增大，電網(wǎng)調(diào)度將可能會對風(fēng)場進行一定程度“棄風(fēng)限電”，不僅浪費了清潔的風(fēng)能資源，而且降低了風(fēng)電場的收益。因此，針對上述問題，本文以山西省某風(fēng)電場為研究對象，從

2、風(fēng)功率預(yù)測、風(fēng)電場儲能容量優(yōu)化配置策略設(shè)計、多目標(biāo)優(yōu)化配置模型建立及求解等方面進行了深入研究。主要工作概括如下:
　　1.定性分析了風(fēng)電場輸出功率特性和其對電力系統(tǒng)的影響，明確了影響風(fēng)電場輸出功率的主要因素;介紹了儲能技術(shù)原理及常見儲能設(shè)備，分析了現(xiàn)有風(fēng)電場對儲能配置系統(tǒng)的評價指標(biāo)，為風(fēng)功率預(yù)測和儲能優(yōu)化配置研究提供理論基礎(chǔ)。
　　2.提出了一種帶回歸結(jié)構(gòu)的動態(tài)ANFIS風(fēng)功率預(yù)測方法。在研究傳統(tǒng)自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)(AN

3、FIS)的基礎(chǔ)上，針對風(fēng)功率和風(fēng)速的時間序列特性，提出了一種帶回歸結(jié)構(gòu)的動態(tài)ANFIS方法;利用試驗風(fēng)場的風(fēng)速和風(fēng)功率的歷史數(shù)據(jù)，對帶回歸結(jié)構(gòu)的動態(tài)ANFIS風(fēng)功率預(yù)測模型進行訓(xùn)練、校驗和測試，得到最優(yōu)預(yù)測模型;在此基礎(chǔ)上，利用相同的樣本數(shù)據(jù)，采用常規(guī)預(yù)測算法（傳統(tǒng)ANFIS算法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）構(gòu)建風(fēng)功率預(yù)測模型，并與本文方法所建風(fēng)功率預(yù)測模型進行了對比，結(jié)果表明本文方法所建模型的預(yù)測精度較高;利用所建的預(yù)測模型對試驗風(fēng)

4、場的風(fēng)功率進行了預(yù)測，為后續(xù)儲能容量優(yōu)化配置提供可靠的數(shù)據(jù)來源。
　　3.針對風(fēng)電功率的波動和電網(wǎng)對風(fēng)場的棄風(fēng)限電問題，提出了對風(fēng)電場配置由蓄電池和抽水蓄能電站組成的混合儲能系統(tǒng)，并設(shè)計了混合儲能系統(tǒng)容量的多目標(biāo)優(yōu)化配置策略。建立了以風(fēng)儲聯(lián)合經(jīng)濟效益最大和配置儲能后的風(fēng)電功率波動最小為目標(biāo)的優(yōu)化配置模型及約束條件，以試驗風(fēng)電場的風(fēng)功率預(yù)測數(shù)據(jù)和實際運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用遺傳算法對所建混合儲能優(yōu)化模型進行了優(yōu)化求解，得到了最優(yōu)目標(biāo)下的