風(fēng)-光互補發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、風(fēng)能和太陽能是最有發(fā)展前途的可再生能源，是未來的世界能源利用主要來源。國內(nèi)外研究表明，風(fēng)/光互補發(fā)電是比單獨風(fēng)力發(fā)電或者單獨光伏發(fā)電更好的發(fā)電方式，已經(jīng)開始受到逐步的關(guān)注和研究。目前，多數(shù)風(fēng)/光互補發(fā)電的研究集中在風(fēng)機的研制、控制、光伏電池原材料的改進、電力電子連接部件的研制和控制等方面，對風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計的研究較少，而風(fēng)/光互補優(yōu)化設(shè)計對于風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)濟效益、發(fā)電規(guī)模大小的估算、充分利用風(fēng)能和太陽能具有至關(guān)重

2、要的作用，直接影響到這種能源的推廣和應(yīng)用。
　　 本文在搜集、整理、分析了國內(nèi)外有關(guān)風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究資料的基礎(chǔ)上，對風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計進行了深入的研究。主要研究工作如下：
　　 (1)風(fēng)力發(fā)電量的計算
　　 分析了風(fēng)速模型，給出了一種改進的Weilbull參數(shù)求解方法。采用VC++和Matlab開發(fā)了一個實用的風(fēng)力發(fā)電量計算系統(tǒng)。計算結(jié)果表明，與同類的國外軟件相比，本文開發(fā)的系統(tǒng)簡單實用，

3、更加接近于實際的發(fā)電效果。
　　 (2)風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)中所需蓄電池容量的估算
　　 分析了積分負值最大法和積分峰值法的優(yōu)缺點，探討了能量轉(zhuǎn)換過程中的各種約束條件，提出了一種新的蓄電池容量估算方法。分析表明，這種新的風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)所需蓄電池容量的估算方法是有效的。
　　 (3)風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的建模
　　 以經(jīng)濟性為目標(biāo)，分析了各種發(fā)電裝置的約束條件，建立了基于額定輸出的風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)

4、單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計模型。考慮到充分利用風(fēng)/光資源的目的，提高發(fā)電系統(tǒng)輸出，建立了一個風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計模型。利用本文建立的模型，可以對風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟性和發(fā)電規(guī)模進行合理的設(shè)計。
　　 (4)風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)的單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計
　　 提出了基于區(qū)域統(tǒng)計的改進遺傳算法，利用它對風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)進行單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計。實例表明，改進的遺傳算法優(yōu)于傳統(tǒng)的遺傳算法。
　　 (5)風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)的多目