PV-PHEVs混合供電系統(tǒng)的隨機(jī)優(yōu)化及模糊控制研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)的不斷加劇,可再生清潔能源受到廣泛關(guān)注。光伏發(fā)電具有無(wú)污染、投資省、損耗低、系統(tǒng)可靠性高等優(yōu)點(diǎn),已成為可再生能源發(fā)電的重要形式。光伏發(fā)電因地理位置、光照強(qiáng)度等因素的不確定,致使其出力具有隨機(jī)性。隨著電動(dòng)汽車的普及以及電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)技術(shù)(VehiclestoGrid,V2G)的發(fā)展,電動(dòng)汽車可為電網(wǎng)提供旋轉(zhuǎn)備用容量,進(jìn)行調(diào)峰調(diào)頻。由于電動(dòng)汽車充放電時(shí)間、電池荷電狀態(tài)、電動(dòng)汽車數(shù)量等具有不確定性,使得電動(dòng)汽車負(fù)荷和V2G容量存

2、在隨機(jī)性,從而給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了嚴(yán)重影響。為此,本文針對(duì)光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車之間優(yōu)化協(xié)調(diào)與控制,通過(guò)對(duì)光伏發(fā)電原理和V2G技術(shù)的深入研究,構(gòu)建PV-PHEVs新能源混合供電系統(tǒng),并提出混合供電系統(tǒng)的隨機(jī)優(yōu)化決策與模糊控制方法。
　　 PV-PHEVs混合供電系統(tǒng)由光伏發(fā)電系統(tǒng)和插入式混合電動(dòng)汽車(Photovoltaic-Plug—inHybridElectricVehicles,PV-PHEVs)組成。混合供電系統(tǒng)通

3、過(guò)PEHVs的儲(chǔ)能裝置,借助V2G技術(shù),充分利用光伏發(fā)電,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)光伏發(fā)電出力和電動(dòng)汽車V2G容量的隨機(jī)性,本文基于機(jī)會(huì)約束理論,提出混合供電系統(tǒng)的隨機(jī)優(yōu)化決策模型。該優(yōu)化決策模型以系統(tǒng)用電費(fèi)用最少為目標(biāo),并采用Beta分布和正態(tài)分布分別描述光伏發(fā)電系統(tǒng)出力和電動(dòng)汽車V2G供能的隨機(jī)特性。由于機(jī)會(huì)約束的計(jì)算困難,借助抽樣平均近似法(SAA)處理機(jī)會(huì)約束,將隨機(jī)優(yōu)化決策模型轉(zhuǎn)化成可計(jì)算的確定性非線性優(yōu)化問(wèn)題,并通過(guò)

4、粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行求解。算例仿真表明,基于機(jī)會(huì)約束的隨機(jī)優(yōu)化決策模型可充分利用光伏發(fā)電和V2G出力,實(shí)現(xiàn)混合供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
　　 為了協(xié)調(diào)和控制各供電設(shè)備,實(shí)時(shí)維持供/用電的功率平衡,本文基于模糊理論提出混合供電系統(tǒng)的分級(jí)模糊控制策略模型。該控制策略模型采用分級(jí)模糊控制器,分別控制光伏發(fā)電系統(tǒng)出力、V2G出力、外網(wǎng)注入功率,從而充分利用可再生太陽(yáng)能發(fā)電?；旌瞎╇娤到y(tǒng)的分級(jí)模糊控制策略較常規(guī)模糊控制減少了模糊規(guī)則數(shù),從而使系