基于混沌遗传算法的槽式光热发电系统的多目标优化研究

发布时间：2022-02-10 05:03

　　由于随着一次能源的消耗和环境的恶化,人们开始利用新能源来发电并网。我国在拥有的太阳能和风力资源数量上有着得天独厚的优势,但是由于我国地域广阔,一年四季的气候变化和山川地貌存在很大的差异,尤其会受到自然环境的限制。风光联合并网可以减缓弃风、弃光的现象,提高能源的利用率,基于上述背景,本文的主要研究内容如下:本文首先阐述了槽式光热电发电站的原理以及基本构造,并用MATLAB仿真平台建立其集热部分、储热部分、发电部分的数学模型,组成完整的槽式光热电站的基本模型。选取四季典型日的光照强度进行仿真输入。结果表明,不同的光照强度对槽式太阳能光热电站的出力有很大的影响。然后,对遗传算法进行改进研究。针对遗传算法的对初始值的依赖程度高,收敛速度慢,易陷入局部最优等缺点,用Logistic映射可引起可行域的混沌以及收敛速度快等优点对其进行改进,提出混沌遗传算法。采用不同的评价函数、测试系统来验证混沌遗传算法的可行性和优越性。结果表明,混沌遗传算法收敛速度快,易跳出局部最优。接着,建立了含有槽式光热电站的风光联合发电系统的多目标优化模型,以消纳量最大、负荷峰谷差最小和效益最大为目标函数进行优化研究。用层次... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

我国的太阳能光照强度分布图

西安理工大学工程硕士专业学位论文14泵将冷却后的冷凝水送至给水加热器中进行循环使用。假设出口冷凝水为给定压力下的饱和水，出口压力等于汽轮机出口的乏汽压力。有：=()（2.12）=()（2.13）这两个方程为饱和水温度和焓值随压力的变化函数。（3）汽轮机汽轮机的工作原理为汽轮机的每一级中蒸气的进口温度焓值与流量均已确定然后水蒸气在该级中进行进行膨胀做功释放能量后进入下一级，且在该级出口处汽轮机的压力已确定，水蒸气出口压力也已确定，因此可以得出该级出口处的水蒸气的出口焓值，进而可以确定出水蒸气在该级中的焓变，最后可以得出水蒸气在该级中所释放的能量；同理可确定水蒸气在整个汽轮机中所释放的能量，因此可得出汽轮机的输出功率。因此汽轮机的输出功率为：假设汽轮机各级出口压力均已确定，水蒸气的出口温度也已确定。因此汽轮机的输出功率为：功=（2.14）式中：M——蒸汽的质量流量kg/s；——为汽轮机的机械效率；2.6影响槽式太阳能光热发电的运行特性对槽式太阳能光热模型建立数学模型之后，发现将太阳能转换成电能，会在集热部分、储热部分、发电部分都会产生热量的损失。损失的大小与集热的方式、运行模式、装机容量等因素有关。由于储热系统是光热电站区别于其他电站的重要特征，由于光热具有储热系统，所以光热发电具有可调性。对于调节光热电站的并网时间以及大小，有很大的影响。图2-3槽式光热电站的能量传递过程Fig2-3Theenergytransferprocessofphotothermalpowerstation

西安理工大学工程硕士专业学位论文16图2-4春夏秋冬的发电特性图注：A为春季发电特性图；B为夏季发电特性图；C为秋季发电特性图；D为冬季发电特性图Fig.2-4Powergenerationcharacteristicsofspring,summer,autumnandwinterNote:Aisthediagramofpowergenerationcharacteristicsinspring;Bisthepowergenerationcharacteristicdiagraminsummer;Cisthepowergenerationcharacteristicdiagraminautumn;Disthepowergenerationcharacteristicdiagraminwinter2.7本章小结本章主要通过对四种光热电站进行对比，比较它们的有劣势，选择槽式光热电站的进行模型的建立。对槽式太阳能光热电站分为3个部分即集热系统、储热系统、发电系统，并对这3个部分进行数学建模的建立，选择四季典型日的光照强度对出力的影响进行研究分析，可知槽式光热电站的出力受天气的影响较大，由于很大的波动性，对电力系统的稳定性很大的影响，为槽式太阳能光热电站并网的研究提供了基础依据。

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本文编号：3618298