風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置與仿真建模研究.pdf

1、近年來，可再生能源的開發(fā)利用得到了各國的廣泛重視。其中，風(fēng)能資源和太陽能資源發(fā)展速度快、成本較低，具有大規(guī)模開發(fā)利用的價值。但風(fēng)能和太陽能很大程度上受到氣候的制約，如將兩者相結(jié)合，則可以在時間和地域上呈現(xiàn)很強(qiáng)的互補(bǔ)性，使得系統(tǒng)的運(yùn)行更為可靠、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)，所以風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)逐漸成為了可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的一種重要方式。
　　風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)設(shè)計時不僅要根據(jù)不同負(fù)載和氣象條件的要求，對光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)以及儲能系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，而

2、且要對各系統(tǒng)組成的整體進(jìn)行設(shè)計及優(yōu)化，因此，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計是一個復(fù)雜且工作量巨大的工程。目前，針對能源發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)軟件，如HOMER、Hybrid2等，由于針對各自領(lǐng)域而設(shè)計，無法充分滿足風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計要求。因此，提出適合風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方案并付諸實(shí)施，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和工程價值。
　　本文針對風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與仿真建模展開研究，主要工作及結(jié)果如下:
　　(1)針對現(xiàn)有軟

3、件的不足，如HOMER是單一目標(biāo)函數(shù)的程序、Hybrid2并未顯示優(yōu)化設(shè)計過程等問題，兼顧用戶需求、系統(tǒng)功能等因素，論文提出了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案。優(yōu)化設(shè)計運(yùn)用粒子群算法來進(jìn)行多制約條件的目標(biāo)函數(shù)求解，以凈成本的最小值為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。并利用Microsoft Visual Studio C＃平臺編制優(yōu)化設(shè)計軟件，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案。該軟件可根據(jù)應(yīng)用地點(diǎn)的資源、負(fù)載、設(shè)備等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化分

4、析。
　　(2)本文利用上述研究結(jié)果，依照文獻(xiàn)實(shí)例，進(jìn)行了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案及優(yōu)化軟件的驗證分析，并從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個角度說明了采用多目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)勢，以及放電深度(DOD)對系統(tǒng)的影響。在此基礎(chǔ)上，本文將該優(yōu)化方案及軟件應(yīng)用于杭州某地，進(jìn)行了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的可行性分析。所得結(jié)果可為風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計提供參考。
　　(3)本文利用Dymola軟件平臺，對風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的主要設(shè)備一風(fēng)力機(jī)及光伏電池建立并上傳了