基于改进萤火虫算法的水光互补优化调度研究

发布时间：2019-08-16 12:51

【摘要】：水光互补发电技术依托水轮机组快速灵活的调节能力,在光伏发电波动时对其进行补偿,能有效改善光伏发电的不稳定性,解决光伏发电存在并网容量受限、调度困难等问题,提高太阳能利用率,改善生态环境,增加企业经济效益。本文首先对水光互补发电技术的国内外研究现状进行了梳理,在光伏发电原理、光伏出力特性和光伏出力模型的基础上,构建了基于基因表达式编程的光伏出力组合预测模型,并将光伏出力预测值作为本文水光互补优化的一个边界条件;在水力发电与梯级水电站相关原理基础上,介绍了一种以发电量最大为目标的梯级水电站短期优化调度模型,并提出了将光伏电站与梯级水电站联合运行的思路。在此基础上建立了水光互补优化调度模型,以水光互补发电系统功率输出方差最小和发电量最大为优化调度目标,并针对模型的约束条件建立相关数学表达式。针对优化调度模型的求解,本文对基本萤火虫算法进行自主寻优移动与自主调整移动步长的改进,改进萤火虫优化算法(MGSO)能有效提高峰值发现率与算法收敛速度,用以求解模型。最后,本文结合实例,对不同典型日进行优化计算,实证研究结果显示,水光互补优化运行不仅能提高清洁能源的利用率,增加企业经济效益,在降低煤耗、减少污染排放方面更有显著作用。
【图文】：

分布图,分布图,装机容量,光伏

图 1-1 全球能源消费量发展趋势图Figure 1-1 Figure of the Trends in Global Energy Consumption能源革命战略的本质之一是大力推进能源的清洁低碳发展，太阳能作为典型资源储量非常丰富。我国太阳能资源理论储量达每年 17000 亿吨标准煤，主国西北四省与西藏地区。一、二、三类地区，年日照时数大于 2000h，辐射总MJ/m2a，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，且地域面积十分广大，，约积的 2/3 以上，可见我国具有发展利用太阳能的良好条件。光伏发电作为太阳利用方式之一，其发展十分迅速。截至 2015 年底，我国累计光伏装机容量0MW。2015 年我国新增光伏装机容量 3800MW，新增装机容量前 10 位省份容量总和约占 90%，近五年来，我国光伏装机容量年平均增长率达到 90%。资源分布如下图所示：

光伏,装机容量,地区分类

太阳能资源地区分类如下表所示：表 1-1 我国太阳能资源地区分类Table 1-1 Classification of solar energy resources in China年日照时长（h/a）年辐照总量（MJ/m2·a）等热量所需标准煤（kg）主要地区3000 ~ 3300 6680 ~ 8400 225 ~ 285新疆南部，甘肃北部，宁夏西部，西藏西部3000 ~ 3200 5850 ~ 6680 200 ~ 225新疆南部，西藏东南部，甘海东部，河北西北部，山西古南部，宁夏南部2200 ~ 3000 5016 5852170 ~ 200新疆北部，甘肃东南部，陕西南部，吉林大部，辽宁大广东南部1400 ~ 2000 4180 ~ 5016 140 ~170 华南大部，陕西南1000 ~1400 3344 ~ 4180 115 ~140 四川大部，贵州5~2015 年，光伏装机容量发展趋势如下图所示：
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM61;TM73

【参考文献】