基于改进遗传算法的直流微网HESS容量配置研究
发布时间：2022-02-24 13:33
随着时代的发展,能源短缺和环境问题已引起世界各国的广泛关注。分布式发电技术作为一种利用可再生能源的方式,对于解决环境问题,弥补能源短缺具有重要意义。独立微电网在解决偏远地区供电可靠性问题和提高电网的新能源利用率方面具有独特的优势。由于风能和太阳能的随机性,在孤岛运行的微电网中,常常需要采用混合储能系统来提升供电的稳定性。如何通过混合储能系统的容量的优化配置,达到节省微网总投资,提高新能源利用效率,可靠供电的目的,是目前微电网技术中需要解决的关键问题之一。本文针对现有的蓄电池和超级电容配置存在的经济性及功率分配效率的问题,提出一种基于改进遗传算法的混合储能系统（Hybrid Energy Storage System,HESS）容量配置方法。首先,分析了国内外混合储能的研究现状,然后讨论目前学者对于微网容量配置运用了哪些数据分析方法,如何确定优化目标模型,如何利用合适的算法对确定的模型求解。同时讨论了混合储能技术研究现状,为后文研究打下理论基础。其次,以独立直流微网为研究对象,并根据风力、光伏特点分别分析和建立了光伏发电,风力涡轮机的出力模型和混合储能各单元的功率模型。同时,建立以上各个...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 背景及意义
1.2 混合储能国内外研究现状
1.2.1 混合储能在微网中容量配置研究现状
1.2.2 混合储能技术研究现状及分析
1.3 本文的主要工作
第2章 直流微网结构与模型
2.1 微电网拓扑结构
2.2 光伏发电模型
2.2.1 光伏发电出力模型
2.2.2 光伏发电概率模型
2.3 风电模型
2.3.1 风力发电系统出力模型
2.3.2 风力发电概率模型
2.4 负荷的概率模型
2.5 混合储能系统单元工作模型
2.5.1 锂离子电池工作模型
2.5.2 超级电容工作模型
2.6 本章小结
第3章 含有混合储能的直流微网功率分配方法及可靠性分析
3.1 功率分配方法
3.1.1 二次移动平均滤波器原理
3.1.2 基于二次移动平均滤波器的混合储能功率分配方法
3.2 可靠性分析
3.2.1 功率区间分析
3.2.2 可靠性指标
3.2.3 微网可靠性分析流程
3.3 算例分析
3.4 本章小结
第4章 基于改进遗传算法的混合储能容量配置方法
4.1
4.1.1 目标函数
4.1.2 约束条件
4.2 遗传算法及其改进与应用
4.2.1 求解目标函数的算法选择
4.2.2 遗传算法原理
4.2.3 遗传算法的改进
4.2.4 改进后的算法测试
4.3 算例分析
4.3.1 算例及计算方法
4.3.2 结果分析
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于稀疏多项式混沌展开的孤岛微电网概率潮流计算[J]. 何琨,徐潇源,严正,王晗,洪元瑞. 电力系统自动化. 2019(02)
[2]独立微电网微源多目标分层优化配置方法研究[J]. 李咸善,邹芳,李鑫燕,周倩,丁梦. 高压电器. 2018(10)
[3]基于改进模拟退火算法的虚拟机调度优化方法[J]. 马小晋,许华虎,卞敏捷,高洪皓,段玉聪. 通信学报. 2018(S1)
[4]考虑风电不确定性的混合储能容量优化配置及运行策略研究[J]. 陈厚合,杜欢欢,张儒峰,姜涛,李雪. 电力自动化设备. 2018(08)
[5]基于直觉模糊熵的粒子群模拟退火算法[J]. 周创明,苏丁为,于明秋. 空军工程大学学报(自然科学版). 2018(03)
[6]风电和光伏随机场景生成的条件变分自动编码器方法[J]. 王守相,陈海文,李小平,舒欣. 电网技术. 2018(06)
[7]光伏发电出力特征提取及区域集群聚合特性[J]. 苏适,陆海,严玉廷,杨家全. 云南电力技术. 2018(01)
[8]主动配电网中计及时序性与相关性的分布式光伏并网规划[J]. 贾清泉,赵美超,孙玲玲,杜广玉,范君,孙海东. 中国电机工程学报. 2018(06)
[9]面向配电网优化运行的混合储能容量配置[J]. 葛乐,袁晓冬,王亮,陆文伟,胡波. 电网技术. 2017(11)
[10]微电网经济运行中的典型时序场景分析方法[J]. 丁明,解蛟龙,潘浩,楚明娟. 电力自动化设备. 2017(04)
本文编号：3642827
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 背景及意义
1.2 混合储能国内外研究现状
1.2.1 混合储能在微网中容量配置研究现状
1.2.2 混合储能技术研究现状及分析
1.3 本文的主要工作
第2章 直流微网结构与模型
2.1 微电网拓扑结构
2.2 光伏发电模型
2.2.1 光伏发电出力模型
2.2.2 光伏发电概率模型
2.3 风电模型
2.3.1 风力发电系统出力模型
2.3.2 风力发电概率模型
2.4 负荷的概率模型
2.5 混合储能系统单元工作模型
2.5.1 锂离子电池工作模型
2.5.2 超级电容工作模型
2.6 本章小结
第3章 含有混合储能的直流微网功率分配方法及可靠性分析
3.1 功率分配方法
3.1.1 二次移动平均滤波器原理
3.1.2 基于二次移动平均滤波器的混合储能功率分配方法
3.2 可靠性分析
3.2.1 功率区间分析
3.2.2 可靠性指标
3.2.3 微网可靠性分析流程
3.3 算例分析
3.4 本章小结
第4章 基于改进遗传算法的混合储能容量配置方法
4.1
4.1.1 目标函数
4.1.2 约束条件
4.2 遗传算法及其改进与应用
4.2.1 求解目标函数的算法选择
4.2.2 遗传算法原理
4.2.3 遗传算法的改进
4.2.4 改进后的算法测试
4.3 算例分析
4.3.1 算例及计算方法
4.3.2 结果分析
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于稀疏多项式混沌展开的孤岛微电网概率潮流计算[J]. 何琨,徐潇源,严正,王晗,洪元瑞. 电力系统自动化. 2019(02)
[2]独立微电网微源多目标分层优化配置方法研究[J]. 李咸善,邹芳,李鑫燕,周倩,丁梦. 高压电器. 2018(10)
[3]基于改进模拟退火算法的虚拟机调度优化方法[J]. 马小晋,许华虎,卞敏捷,高洪皓,段玉聪. 通信学报. 2018(S1)
[4]考虑风电不确定性的混合储能容量优化配置及运行策略研究[J]. 陈厚合,杜欢欢,张儒峰,姜涛,李雪. 电力自动化设备. 2018(08)
[5]基于直觉模糊熵的粒子群模拟退火算法[J]. 周创明,苏丁为,于明秋. 空军工程大学学报(自然科学版). 2018(03)
[6]风电和光伏随机场景生成的条件变分自动编码器方法[J]. 王守相,陈海文,李小平,舒欣. 电网技术. 2018(06)
[7]光伏发电出力特征提取及区域集群聚合特性[J]. 苏适,陆海,严玉廷,杨家全. 云南电力技术. 2018(01)
[8]主动配电网中计及时序性与相关性的分布式光伏并网规划[J]. 贾清泉,赵美超,孙玲玲,杜广玉,范君,孙海东. 中国电机工程学报. 2018(06)
[9]面向配电网优化运行的混合储能容量配置[J]. 葛乐,袁晓冬,王亮,陆文伟,胡波. 电网技术. 2017(11)
[10]微电网经济运行中的典型时序场景分析方法[J]. 丁明,解蛟龙,潘浩,楚明娟. 电力自动化设备. 2017(04)
本文编号：3642827
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