河北省风光氢能源系统的仿真研究及最优化匹配分析
发布时间：2021-01-22 15:32
随着经济社会的快速发展和能源需求的增大,传统化石燃料的应用导致了很多环境问题,风能和太阳能被大力发展,风光氢能源系统成为各国研究的热点。本研究基于河北某高校的风光氢实验台建立simulink模型,同时采用序贯蒙特卡罗法从系统层级、天气状况和内部设备故障三个方面考虑不确定性因素,建立该系统的随机性模型。基于上述模型,通过敏感性分析考察各环境因素对系统性能的影响规律,同时改变各参数条件计算负荷缺电率（LPSP）和发电冗余量（PRC）等指标进行可靠性评价。为得到兼具经济性和可靠性的配置方案,本研究提出一种HOMER+SA-PSO的优化算法用于该系统的优化匹配,同时对河北各典型地区的配置结果进行了对比分析。结果表明,相比于光伏阵列,风力机的发电效率较高,但发电量不足,在环境因素影响规律方面,环境温度对系统性能的影响最小,除了1月和12月,辐射强度的影响均高于风速,从年平均水平上来看,不同环境因素的影响程度排序为:辐射强度>风速>环境温度;在系统可靠性方面,光伏发电系统比风能发电系统的可靠性更强,蓄电池对LPSP的影响显著,氢储能装置对其没有较大影响,但对PRC的消减效果较好,负荷对...
【文章来源】： 赵政通 河北工程大学
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光伏并网系
河北工程大学硕士学位论文6为一种可以长期存储、能量密度非常高且极具环保效益的储能方式[21]，如果用于风光互补系统，可以实现长时间的跨季节蓄能，增强该系统的环保效益，如果和蓄电池结合形成混合储能方式，可大大加强系统的功率输出稳定性，提高能源利用效率。风光氢能源系统将风能和太阳能发电系统与储能装置结合，将蓄电池和氢能作为系统的储能技术，主要包括能量的产生、存储和消耗三个环节，一般由以下几个部分组成：风力、光伏发电系统、蓄电池、电解槽、储氢罐、氢燃料电池、逆变器和控制器。风光氢能源系统根据是否并网分为离网型和并网型。离网型风光氢能源系统是一种脱离了大电网支撑而独立运行的电源系统，一般应用于由于距离和成本而导致电网无法覆盖的偏远地区。这种系统拥有自己的闭路系统，在该系统内部形成完整的系统电路，采用离网型的供电模式，将风力机和光伏阵列的电能通过逆变直接输送给负载，将剩余能量以蓄电池和氢能的方式进行存储[22]。并网型风光氢能源系统是将系统发出的电能输送给电网，由电网根据发电需求和能力发放调度指令的电源系统，与离网型相比，系统稳定性和可靠性更高。离网型系统的结构示意图如图1-2所示。图1-2离网型风光氢能源系统结构示意图Fig.1-2Schematicdiagramofoff-gridwind-photovoltaic-hydrogen-storageenergysystemstructure1.2.3.2研究现状风光互补系统作为一种新型高效的可再生能源系统被广泛研究，它的可行性和适用性也成为一个研究的热点。SivaramakrishnaN等人[23]提出了一种混合式的风
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模拟退火的地下物流通道网络设计[J]. 刘川昆,陈铭颢,王芷芸,鹿腾,孙畅. 公路交通科技. 2019(06)
[2]粒子群-电导增量混合算法的光伏MPPT[J]. 朱志国,刘国巍. 激光杂志. 2019(03)
[3]一种风光互补蓄电池能量管理系统的设计与仿真[J]. 王翔,张达敏,徐开斌,王威,陈伟川. 厦门理工学院学报. 2019(01)
[4]模拟退火算法的动力系统模型及收敛性分析[J]. 李元香,项正龙,夏界宁. 计算机学报. 2019(06)
[5]一种基于MEA-BP的太阳辐射反演算法[J]. 郑丹,马尚昌,张素娟. 气象科技. 2018(05)
[6]风光互补联合制氢系统在河北省不同地区的适用性分析[J]. 杨卫华,宋旭飞,蒋康乐,夏伦娣. 节能. 2018(08)
[7]基于HOMER的风光沼储微电网容量优化仿真[J]. 罗赟,郭永喜,杨波. 红水河. 2018(03)
[8]考虑光储可持续带载能力的配电网可靠性分析[J]. 黄伟,陈伯达,羿应棋,张勇军. 电网技术. 2018(05)
[9]计及可靠性的电—气—热能量枢纽配置与运行优化[J]. 罗艳红,梁佳丽,杨东升,周博文,胡博,杨玲. 电力系统自动化. 2018(04)
[10]基于PSO和SA多子群分层并行的智能分布式算法[J]. 邱千钧,肖玉杰,曹渊,于邵祯. 兵器装备工程学报. 2017(12)
硕士论文
[1]风光互补联合制氢系统研究及环境效益评价[D]. 蒋康乐.河北工程大学 2018
[2]3kW三相光伏并网逆变系统的研究与设计[D]. 周文华.西安科技大学 2017
[3]风电—质子交换膜燃料电池联合供电系统的特性仿真及能量管理[D]. 朱继敏.山东大学 2017
[4]独立小型风光互补发电系统的仿真研究[D]. 张建飞.河北大学 2017
[5]风光氢储综合供电系统优化配置与能量管理研究[D]. 刘鹏飞.浙江大学 2017
[6]基于可信容量的风光互补发电系统特性研究[D]. 张培.山东大学 2016
[7]考虑天气因素的光伏发电系统可靠性研究[D]. 高扬.华北电力大学 2016
[8]并网光伏电站中混合储能的控制与容量优化策略的研究[D]. 李嘉琛.太原理工大学 2014
[9]偏远农村的离网型风光互补发电系统的仿真与设计[D]. 陈远.华中科技大学 2013
[10]光伏燃料电池混合发电系统建模及仿真研究[D]. 毛军科.杭州电子科技大学 2012
本文编号：2993476
【文章来源】： 赵政通 河北工程大学
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光伏并网系
河北工程大学硕士学位论文6为一种可以长期存储、能量密度非常高且极具环保效益的储能方式[21]，如果用于风光互补系统，可以实现长时间的跨季节蓄能，增强该系统的环保效益，如果和蓄电池结合形成混合储能方式，可大大加强系统的功率输出稳定性，提高能源利用效率。风光氢能源系统将风能和太阳能发电系统与储能装置结合，将蓄电池和氢能作为系统的储能技术，主要包括能量的产生、存储和消耗三个环节，一般由以下几个部分组成：风力、光伏发电系统、蓄电池、电解槽、储氢罐、氢燃料电池、逆变器和控制器。风光氢能源系统根据是否并网分为离网型和并网型。离网型风光氢能源系统是一种脱离了大电网支撑而独立运行的电源系统，一般应用于由于距离和成本而导致电网无法覆盖的偏远地区。这种系统拥有自己的闭路系统，在该系统内部形成完整的系统电路，采用离网型的供电模式，将风力机和光伏阵列的电能通过逆变直接输送给负载，将剩余能量以蓄电池和氢能的方式进行存储[22]。并网型风光氢能源系统是将系统发出的电能输送给电网，由电网根据发电需求和能力发放调度指令的电源系统，与离网型相比，系统稳定性和可靠性更高。离网型系统的结构示意图如图1-2所示。图1-2离网型风光氢能源系统结构示意图Fig.1-2Schematicdiagramofoff-gridwind-photovoltaic-hydrogen-storageenergysystemstructure1.2.3.2研究现状风光互补系统作为一种新型高效的可再生能源系统被广泛研究，它的可行性和适用性也成为一个研究的热点。SivaramakrishnaN等人[23]提出了一种混合式的风
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模拟退火的地下物流通道网络设计[J]. 刘川昆,陈铭颢,王芷芸,鹿腾,孙畅. 公路交通科技. 2019(06)
[2]粒子群-电导增量混合算法的光伏MPPT[J]. 朱志国,刘国巍. 激光杂志. 2019(03)
[3]一种风光互补蓄电池能量管理系统的设计与仿真[J]. 王翔,张达敏,徐开斌,王威,陈伟川. 厦门理工学院学报. 2019(01)
[4]模拟退火算法的动力系统模型及收敛性分析[J]. 李元香,项正龙,夏界宁. 计算机学报. 2019(06)
[5]一种基于MEA-BP的太阳辐射反演算法[J]. 郑丹,马尚昌,张素娟. 气象科技. 2018(05)
[6]风光互补联合制氢系统在河北省不同地区的适用性分析[J]. 杨卫华,宋旭飞,蒋康乐,夏伦娣. 节能. 2018(08)
[7]基于HOMER的风光沼储微电网容量优化仿真[J]. 罗赟,郭永喜,杨波. 红水河. 2018(03)
[8]考虑光储可持续带载能力的配电网可靠性分析[J]. 黄伟,陈伯达,羿应棋,张勇军. 电网技术. 2018(05)
[9]计及可靠性的电—气—热能量枢纽配置与运行优化[J]. 罗艳红,梁佳丽,杨东升,周博文,胡博,杨玲. 电力系统自动化. 2018(04)
[10]基于PSO和SA多子群分层并行的智能分布式算法[J]. 邱千钧,肖玉杰,曹渊,于邵祯. 兵器装备工程学报. 2017(12)
硕士论文
[1]风光互补联合制氢系统研究及环境效益评价[D]. 蒋康乐.河北工程大学 2018
[2]3kW三相光伏并网逆变系统的研究与设计[D]. 周文华.西安科技大学 2017
[3]风电—质子交换膜燃料电池联合供电系统的特性仿真及能量管理[D]. 朱继敏.山东大学 2017
[4]独立小型风光互补发电系统的仿真研究[D]. 张建飞.河北大学 2017
[5]风光氢储综合供电系统优化配置与能量管理研究[D]. 刘鹏飞.浙江大学 2017
[6]基于可信容量的风光互补发电系统特性研究[D]. 张培.山东大学 2016
[7]考虑天气因素的光伏发电系统可靠性研究[D]. 高扬.华北电力大学 2016
[8]并网光伏电站中混合储能的控制与容量优化策略的研究[D]. 李嘉琛.太原理工大学 2014
[9]偏远农村的离网型风光互补发电系统的仿真与设计[D]. 陈远.华中科技大学 2013
[10]光伏燃料电池混合发电系统建模及仿真研究[D]. 毛军科.杭州电子科技大学 2012
本文编号：2993476
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