光-柴-儲混合系統(tǒng)可靠性評估及其容量優(yōu)化配置.pdf

1、隨著全球范圍內(nèi)的能源危機與環(huán)境問題日益突出，太陽能作為最豐富的可再生能源得到世界各國的重視。通常，采用單一的光伏發(fā)電難以實現(xiàn)穩(wěn)定、高效益的電力輸出，而將光伏發(fā)電與其他發(fā)電方式集成混合發(fā)電系統(tǒng)，則可能獲得更經(jīng)濟、更可靠的電能輸出。由于光伏發(fā)電的間歇性與隨機性，使得光伏發(fā)電的接入會對系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生較大的影響，因此有必要對含光伏發(fā)電的混合系統(tǒng)進行可靠性收益評估。在市場環(huán)境下，為使可靠性與經(jīng)濟性相協(xié)調(diào)，對含光伏發(fā)電的混合系統(tǒng)進行容量優(yōu)化配置研

2、究具有非常重要的理論指導意義和工程應用價值。
　　基于模糊 C均值聚類建立新能源系統(tǒng)等值狀態(tài)概率模型，結(jié)合柴油發(fā)電機組運行狀態(tài)概率模型，提出計及時序特性的光/柴/儲混合系統(tǒng)可靠性評估解析模型，克服了解析法不能體現(xiàn)光伏發(fā)電時變特性的不足。利用ARMA模型對太陽輻照度、溫度進行仿真模擬，結(jié)合光伏功率輸出模型得到一定時間長度內(nèi)的光伏陣列輸出功率時間序列。根據(jù)儲能設備與系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行策略確定其各時間段的充放電狀態(tài)，進而得到新能源系統(tǒng)的等值

3、功率時間序列。采用模糊 C均值聚類對等值功率序列進行聚類，得到新能源系統(tǒng)的等值狀態(tài)概率模型。結(jié)合柴油發(fā)電機組的運行狀態(tài)概率模型，利用卷積法得到系統(tǒng)可靠性指標。算例分析表明：本文提出的解析模型能夠有效地實現(xiàn)混合系統(tǒng)的可靠性評估，具有一定的理論指導意義。
　　根據(jù)光/柴/儲混合系統(tǒng)中各電源的供電優(yōu)先級別，提出混合系統(tǒng)三種可能的運行策略。計及運行策略、儲能設備壽命、環(huán)保折算成本等因素，建立以系統(tǒng)綜合成本最小為目標的容量優(yōu)化配置模型。基于

4、系統(tǒng)不同運行策略建立儲能設備的充放電功率模型和壽命模型，進而計算不同運行策略下系統(tǒng)缺電概率、電量不足期望等可靠性指標。以可靠性、碳排放和備選電源等為約束條件，提出基于自適應遺傳算法的最優(yōu)求解模型，得到三種運行策略下系統(tǒng)的最優(yōu)容量配置。算例分析表明：本文提出優(yōu)化模型及求解算法能夠有效地實現(xiàn)混合系統(tǒng)中不同電源的容量優(yōu)化配置，具有較高的工程實用價值。
　　針對特定的運行策略，從可靠性、經(jīng)濟性和太陽能資源的差異性等角度對系統(tǒng)容量優(yōu)化配置進