海洋潮流能發(fā)電機布局優(yōu)化策略探索.pdf

1、隨著綠色能源的興起，海洋潮流能利用技術得到快速發(fā)展，而任何給定背景條件下的潮流能發(fā)電場開發(fā)，都存在裝置布局及潮流機尾流影響發(fā)電量的問題。多項研究已表明風力發(fā)電機間尾流明顯降低風電場的能量利用，風力發(fā)電機布局時必須考慮該問題。潮流發(fā)電和風力發(fā)電不同，但也有一定的相似性，潮流能發(fā)電機不合理布局形成的尾流效應會嚴重影響潮流電場的成本投入與產出比。因此，在給定的區(qū)域內可布置多少臺潮流發(fā)電機、如何布置使潮流能發(fā)電場產能最高，這是當前急需解決的關鍵

2、問題。
　　 論文綜述了潮流能利用技術與布局方案的研究發(fā)展歷程，并在廣泛分析研究的基礎上，提出了新的優(yōu)化算法，以解決潮流發(fā)電機布局優(yōu)化及已知海域潮流能合理開發(fā)難題。首先，綜合考慮潮流能發(fā)電場中地形、潮流速度等各方面影響因素建立了三維坐標模型，并確立了由給定海域單位發(fā)電量成本最小為目標求取該潮流電場最佳裝機數，再依據設備在給定的任一時間段內總發(fā)電量與潮流機位置坐標的關系求出各潮流機最優(yōu)布局方案的目標，并將布局問題歸結為多約束多變量

3、的非線性系統(tǒng)優(yōu)化求解問題。其次，用CFD技術模擬真實潮流中潮流能發(fā)電機的尾流，根據獲得的數據與備選尾流模型進行誤差分析，選定Jensen尾流模型作為最終仿真計算的尾流模型。再次，在全面分析、探討常規(guī)罰函數模型基礎上，提出一種新的優(yōu)化算法——改進的自適應罰函數粒子群算法用于探索潮流電場發(fā)電機布局優(yōu)化，該算法依據當前種群的可行解占有率對目標函數做合理變換，并構造了一個全新的自適應懲罰系數算法模型，該模型能依據尋優(yōu)過程中參數變化，恰到好處的選