离岸浮动式发电系统规划与能量管控策略研究
发布时间：2021-10-25 23:05
随着经济社会的进步与发展,人们对能源的需求越来越多,并且逐渐把发展焦点转向了资源丰富的辽阔海域。在对海洋开发利用的过程中,以海洋平台为依托的离岸浮动式发电系统作为一种必不可少的运作形式承担着重要的生产制造任务,同时也时时刻刻受到不确定的海洋环境的影响。这种不确定性会影响平台上可再生能源发电装置的出力以及后续的电力调度过程,因此研究离岸浮动式发电系统为海洋平台提供充足稳定的电能供应也成为了一项重要的研究任务。本文在考虑海洋环境随机性和波动性的情况下,对离岸浮动式发电系统的规划和能量管理控制策略进行研究,具体内容如下:首先,针对离岸浮动式发电系统的整体组成结构进行介绍,对电力系统的各组成单元特点以及选型要求进行分析,并且还完成了数学模型的建立。其中,着重分析了风机在受到风浪流作用下的运动状态,研究了海洋平台和风机在摇摆情况下的运动响应,并对此机理模型进行仿真分析。其次,在考虑海洋环境的基础上,对海洋平台上的可再生能源发电单元和储能的规划用多场景技术进行分析。通过考虑可再生能源和负荷的预测误差,利用拉丁超立方抽样和K均值聚类方法完成对场景的生成和削减。基于削减后的场景建立了电力系统的规划模型...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海上平台应用领域分类图
图 1.2 海上平台结构分类与此相关的，离岸浮动式发电系统的电力需求量主要取决于平台的运行规模，生辅助活动需要的电功率从 10 兆瓦到几百兆瓦不等。与陆上运输不同的是，虽然通海上平台输送化石燃料可以为电网提供充足且稳定的电能，但是海上运输除了会受劣天气的影响，长距离高频率的物资运输会造成大量人员物资的浪费，废水废气废排放也会直接影响海洋生态环境。若采用电缆与大陆相连，施工成本高，施工难度全系数低，并且会对环境造成污染，输电效率会随着输电距离的增大而减小，因此要提高离岸浮动式发电系统的可再生资源利用率，这对离岸浮动式发电系统的规划度提出了更高的要求。由于离岸浮动式发电系统的可再生能源发电装置安装工程巨大，后期运行、维修很高，海洋上可再生能源发电功率和用电负荷功率又存在一定的随机性，因此需要发电功率和负荷曲线的预测精度，以便更加准确地对整个离岸浮动式发电系统的装量进行规划和机组的运行调度。
图 1.3 离岸浮动式电力系统结构离岸浮动式发电系统技术发展的过程中，清洁能源占据的比例越来越大浮动式发电系统为例，通过仿真分析证明发电系统包含的清洁能源能够占以上[9,10]。考虑海上平台的地理位置和平台负荷需求，在 2009 年由 Kord风能纳入石油平台运行，减少了 53790 吨 CO2 和 367 吨氮氧化物的排放省 573 万欧元[11]。美国墨西哥专属经济区的海上石油平台混合供电系统将浪能发电相结合，大大降低了经济成本，减少污染，并通过出售剩余能量收入，这种供电系统提高了传统海上平台的经济性和可靠性[12,13]。201人通过集成风力发电机、波浪能发电机和潮汐发电机形成的发电系统组-45%的平台发电量，并且通过发电装置之间的协同运动减缓了平台运动式发电系统的应用领域也随着海洋经济的发展越来越广，Campana 等人泰国养虾场的浮动光伏混合能源系统从环境，技术和经济角度进行了优殖业的可持续性[15]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MATALB的CPLEX优化平台构建[J]. 王玮,何松,杨青斌. 数字技术与应用. 2018(12)
[2]浅析海上平台及未来的发展重点[J]. 刘宇. 中国设备工程. 2018(18)
[3]深水半潜式平台张紧式系泊系统优化设计[J]. 李辉,刘春雷,张伟,姜峰,邓宝利,王宇博. 船舶工程. 2018(S1)
[4]海岛/海上独立光伏发电系统建模与仿真[J]. 姚寿广,刘卫,赵云辉,孙晓飞,程杰. 船舶工程. 2018(S1)
[5]基于动态调度优先级的主动配电网多目标优化调度[J]. 黄伟,熊伟鹏,华亮亮,刘立夫,刘自发. 电工技术学报. 2018(15)
[6]基于多场景随机规划和MPC的冷热电联合系统协同优化[J]. 王皓,艾芊,甘霖,周晓倩,胡帆. 电力系统自动化. 2018(13)
[7]中国能源低碳转型（2015—2050）:可再生能源发展与可行路径[J]. 马丽梅,史丹,裴庆冰. 中国人口·资源与环境. 2018(02)
[8]B2G模式下电动汽车与燃气轮机的调峰分析[J]. 钟奎鑫,王德意,杨国清,付菁. 电气应用. 2018(01)
[9]基于投资收益与用户效用耦合决策的电动汽车充电站优化配置[J]. 谭洋洋,杨洪耕,徐方维,余雪莹,张曦,胥威汀. 中国电机工程学报. 2017(20)
[10]海洋平台多能互补系统电源容量优化[J]. 贾涛,王兴月. 船电技术. 2017(05)
硕士论文
[1]基于多目标微分进化的风力/火电发电系统动态调度[D]. 董自帅.郑州大学 2013
本文编号：3458334
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海上平台应用领域分类图
图 1.2 海上平台结构分类与此相关的，离岸浮动式发电系统的电力需求量主要取决于平台的运行规模，生辅助活动需要的电功率从 10 兆瓦到几百兆瓦不等。与陆上运输不同的是，虽然通海上平台输送化石燃料可以为电网提供充足且稳定的电能，但是海上运输除了会受劣天气的影响，长距离高频率的物资运输会造成大量人员物资的浪费，废水废气废排放也会直接影响海洋生态环境。若采用电缆与大陆相连，施工成本高，施工难度全系数低，并且会对环境造成污染，输电效率会随着输电距离的增大而减小，因此要提高离岸浮动式发电系统的可再生资源利用率，这对离岸浮动式发电系统的规划度提出了更高的要求。由于离岸浮动式发电系统的可再生能源发电装置安装工程巨大，后期运行、维修很高，海洋上可再生能源发电功率和用电负荷功率又存在一定的随机性，因此需要发电功率和负荷曲线的预测精度，以便更加准确地对整个离岸浮动式发电系统的装量进行规划和机组的运行调度。
图 1.3 离岸浮动式电力系统结构离岸浮动式发电系统技术发展的过程中，清洁能源占据的比例越来越大浮动式发电系统为例，通过仿真分析证明发电系统包含的清洁能源能够占以上[9,10]。考虑海上平台的地理位置和平台负荷需求，在 2009 年由 Kord风能纳入石油平台运行，减少了 53790 吨 CO2 和 367 吨氮氧化物的排放省 573 万欧元[11]。美国墨西哥专属经济区的海上石油平台混合供电系统将浪能发电相结合，大大降低了经济成本，减少污染，并通过出售剩余能量收入，这种供电系统提高了传统海上平台的经济性和可靠性[12,13]。201人通过集成风力发电机、波浪能发电机和潮汐发电机形成的发电系统组-45%的平台发电量，并且通过发电装置之间的协同运动减缓了平台运动式发电系统的应用领域也随着海洋经济的发展越来越广，Campana 等人泰国养虾场的浮动光伏混合能源系统从环境，技术和经济角度进行了优殖业的可持续性[15]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MATALB的CPLEX优化平台构建[J]. 王玮,何松,杨青斌. 数字技术与应用. 2018(12)
[2]浅析海上平台及未来的发展重点[J]. 刘宇. 中国设备工程. 2018(18)
[3]深水半潜式平台张紧式系泊系统优化设计[J]. 李辉,刘春雷,张伟,姜峰,邓宝利,王宇博. 船舶工程. 2018(S1)
[4]海岛/海上独立光伏发电系统建模与仿真[J]. 姚寿广,刘卫,赵云辉,孙晓飞,程杰. 船舶工程. 2018(S1)
[5]基于动态调度优先级的主动配电网多目标优化调度[J]. 黄伟,熊伟鹏,华亮亮,刘立夫,刘自发. 电工技术学报. 2018(15)
[6]基于多场景随机规划和MPC的冷热电联合系统协同优化[J]. 王皓,艾芊,甘霖,周晓倩,胡帆. 电力系统自动化. 2018(13)
[7]中国能源低碳转型（2015—2050）:可再生能源发展与可行路径[J]. 马丽梅,史丹,裴庆冰. 中国人口·资源与环境. 2018(02)
[8]B2G模式下电动汽车与燃气轮机的调峰分析[J]. 钟奎鑫,王德意,杨国清,付菁. 电气应用. 2018(01)
[9]基于投资收益与用户效用耦合决策的电动汽车充电站优化配置[J]. 谭洋洋,杨洪耕,徐方维,余雪莹,张曦,胥威汀. 中国电机工程学报. 2017(20)
[10]海洋平台多能互补系统电源容量优化[J]. 贾涛,王兴月. 船电技术. 2017(05)
硕士论文
[1]基于多目标微分进化的风力/火电发电系统动态调度[D]. 董自帅.郑州大学 2013
本文编号：3458334
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3458334.html
