风光互补发电系统的优化设计(I) CAD设计方法

给出了一整套利用CAD进行风光互补发电系统优化设计的方法。为了精确确定系统每小时的运行状态,采用了更精确地表征组件特性及评估实际获得的风光资源的数学模型。为了寻找出以最小设备投资成本满足用户用电要求的系统配置,首先在风力发电机容量固定不变的前提下,计算了与该容量风力发电机匹配的不同容量的PV方阵和蓄电池所组成的风/光/蓄组合的全年功率供给亏欠率LPSP,根据总的设备投资成本最小化的原则筛选出一组与该容量风力发电机对应的满足用户给定系统供电可靠性即LPSP值的风/光/蓄组合;然后通过改变风力发电机的容量,优选出多个与不同容量风力发电机对应的既能满足用户用电要求同时总的设备购置成本又是最低的风/光/蓄组合,比较它们的成本最终唯一确定出以最小投资成本满足用户用电要求的优化的系统配置。     

风光互补发电系统的优化设计（I）CAD设计方法

给出了一整套利用CAD进行风光互补发电系统优化设计的方法。为了精确确定系统每小时的运行状态,采用了更精确地表征组件特性及评估实际获得的风光资源的数学模型。为了寻找出以最小设备投资成本满足用户用电要求的系统配置,首先在风力发电机容量固定不变的前提下,计算了与该容量风力发电机匹配的不同容量的PV方阵和蓄电池所组成的风／光／蓄组合的全年功率供给亏欠率LPSP,根据总的设备投资成本最小化的原则筛选出一组与该容量风力发电机对应的满足用户给定系统供电可靠性即LPSP值的风／光／蓄组合;然后通过改变风力发电机的容量,优选出多个与不同容量风力发电机对应的既能满足用户用电要求同时总的设备购置成本又是最低的风／光／蓄组合,比较它们的成本最终唯一确定出以最小投资成本满足用户用电要求的优化的系统配置。     

风力发电系统的配置

随着科学技术的发展,新能源得到越来越广泛的应用。下面简要介绍一下为解决边远地区用电问题而设计的3种风力发电系统的配置情况。1 系统配置(1)风蓄互补系统风蓄互补系统就是利用风力发电机、蓄电池对系统进行供(蓄)电,从而满足用户的用电要求。其基本原理是：通过风力发电机将自然风能转换成电能,经系统控制,在输出端输出220 V,50 Hz的交流电;若风力发电超出了用电要求(电能过剩),蓄电池则可以将多余的电能储存起来,在风况不好时再对用户供电,从而达到几个无风日连续供电的目的。该系统的特点是投资少,见效快。但在个别风况不…     

基于NSGA-Ⅱ的风光互补独立供电系统多目标优化

在风光互补独立供电系统的设计中,系统的优化配置是一个重要步骤。风光资源、发电、储能和负载之间有复杂的匹配关系。风光互补独立供电系统的优化配置可看作一个多目标优化问题,两个相互冲突的目标是极大化供电可靠性和极小化成本,供电可靠性指标负载缺电率LPSP需经仿真运行得到。优化算法采用精英非支配解排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),决策变量不仅有传统算法中的光伏电池和蓄电池的容量,还增加了风力发电机的类型和容量以及光伏电池的倾角。经传统算法及ε-约束法验证表明,NSGA-Ⅱ得出的非支配解前沿面就是Pareto前沿面。     

风光互补发电系统简介

利用西部地区风、光资源,设计一风力发电机组和太阳能光伏电池为一体的风光互补发电系统。通过一个实例,说明了供电系统的可行性,解决了当地日常用电问题。     

基于序贯蒙特卡洛模拟的风光储发电系统可靠性评估

针对风、光资源的分布特点,结合发电系统设备的运行状态,建立含风力、光伏、储能的发电系统可靠性数学模型。定义风光储冗余容量比和出力偏移度两个指标来衡量含风光储发电系统的可靠性。采用序贯蒙特卡洛模拟法,构建含风光储发电系统的可靠性评估。利用可靠性测试系统(roy billinton test system,RBTS),分析不同协调运行方式、风光容量配置比和储能容量下含风光储的发电系统的可靠性指标。研究表明,合理的风光储配置能有效提高电能利用率,增强跟踪负荷能力,改善发电系统的可靠性。     

考虑碳自然循环的离网型风/光-火联合供能系统容量优化配置

针对合理规划离网型风/光-火联合供能系统使其达到碳中和要求的问题,首先考虑风光出力不确定性对新能源为主的离网型供能系统可靠性的影响,提出离网型风/光-火联合供能系统的基本结构;其次,基于自然界可消纳CO₂上限与世界能源需求总量之间的关系,建立供能系统的碳自然循环模型;以系统年总费用值最小为目标,建立供能系统容量优化配置数学模型,并采用粒子群算法求解。基于某实际离网型联合供能系统算例分析表明：所述容量优化配置方法在以较低成本保证供能可靠性的同时,可实现离网型风/光-火联合供能系统CO₂的“净零排放”。     

风/光互补发电系统的优化设计

在分析现有风/光互补发电系统研究的基础上,确定风机容量与PV组件容量在系统总容量中所占的比例;根据安装地点气候条件与地理条件、负载要求,估算出蓄电池的最低容量,并归纳设计各部件的数量和类型选择的约束关系;综合给出一种适合于风/光互补发电系统优化设计的模型。     

30千瓦风／光互补联合发电系统

风／光互补发电系统利用风能、太阳能的互补特性，可提高系统供电的稳定怀和可靠性，减小储能蓄电池的容量，降低系统成本，３０ｋＷ风／光互补联合发电系统已在山东省即墨市小管岛安装运行。该系统包括五台５ｋＷ风力发电机，５０４０ＷＰ光电池、２２０ＫＷｈ蓄电池、３０ｋＶＡ逆变器等。本文介绍了该系统的组成和参数，控制策略、运行方式以及数据采集与处理系统，并给出了性能试验结果。     

风光互补路灯系统的优化设计方法

采用风机优先法,对风光互补路灯系统的优化设计方法进行了分析.首先根据负载需求初步选定风机容量:其次计算出与选定风机相匹配的太阳能电池板的容量;进而计算每一组设备组合的总价值;最后选定总投资价格最小的风光互补发电组合.文章结合道路照明的实例,给出了风光互补路灯系统在负载需求和经济方面的优化设计.     

风光互补发电系统的优化设计Ⅱ匹配设计实例

根据风光互补发电系统优化设计的CAD方法编制了相应的匹配计算程序,并把该程序应用于一假定安装在香港横澜岛上的风光互补发电系统的优化设计。利用香港天文台提供的1989年全年每小时实测的太阳辐射、风速和温度数据以及全年负载用电分布等数据给出了满足两种供电可靠性要求即全年功率供给亏欠率LPSP分别等于0．1和0．01的优化了的系统配置。文章还比较并讨论了这两种优化的系统配置每小时、每日、每月和全年的性能表现。     

风光互补独立供电系统的优化设计

在设计风光互补独立供电系统时,系统中需要优化的不仅有光伏电池和蓄电池的容量,还应该有风力发电机种类和容量以及光伏电池的倾角。优化目标为系统安装成本,约束条件为供电可靠性,其指标负载缺电率LP- SP需经仿真运行得到。本问题属于非线性整数规划,也是一个NP-hard问题。用包含精英策略的遗传算法优化,以自适应罚函数法处理约束。计算和验证表明本文采用的算法收敛,能同时优化风力发电机类型和容量、光伏电池的容量和倾角以及蓄电池的容量,并且计算效率高。     

基于正负效益的储能削峰填谷容量配置

系统负荷的波动一定程度上限制了风、光发电并入电网,不利于对新能源的开发利用。分析了风光发电出力反调峰特性,提出利用储能装置对系统负荷进行削峰填谷,来减小系统负荷的波动幅度,拟合了风、光电出力与负荷特性,消纳更多新能源。建立了储能装置对系统负荷削峰填谷与相应配置储能容量间的数学模型,并以经济性为目标,储能的成本及寿命等问题为约束条件,综合储能带来的电量效益、环境效益、运行效益等,配置最优的储能容量,使储能达到经济实用效果。最后,以某区域风光互补发电系统配置储能容量实例进行对比分析,证明此储能配置数学模型的可行性。     

风／光互补家用电源系统的优化配置

风／光互补家用电源系统的风力发电机和太阳能电池方阵输出功率轻优化配置后可以使系统在更为经济的状况下运行。本文提出风电和光电输出的数学描述，并以此建立优化模型，结果使得风／光互补发电系统较之单纯依靠太阳能电池供电的成本有大幅度下降。     

西藏4kW风/光互补发电系统优化设计

根据在西藏一个实际村庄的风、光资源和负载特性，利用美国可再生能源实验室开发的混合发电系统性能模拟软件“Ｈｙｂｒｉｄ２”，模拟并比较了在该村庄利用风／蓄、风／光／蓄、光／蓄系统解决其基本生活用电的技术经济可行性。模拟结果指出，风／光／蓄混合发电系统是该村庄最适合的发电系统。文中还对风／光／蓄发电系统进行了优化设计。通过改变风资源数据，利用“Ｈｙｂｒｉｄ２”模拟和优化设计不同风速时的发电系统，结果显示在西藏那曲地区利用风／光混合发电系统解决无电村庄居民的供电问题是可行的。     

考虑风光不确定性的综合能源系统容量-成本两阶段规划优化研究

针对综合能源系统规划面临可再生能源波动性强、出力不确定性等问题,文章提出了一种考虑风光不确定性的综合能源系统容量-成本两阶段规划优化方法。首先,运用拉丁超立方抽样生成基础风、光场景集,并基于改进的k-means算法进行场景削减;其次,以运行成本最低、碳减排最优、污染物减排最优构建多目标优化模型;最后,提出系统容量-成本两阶段规划优化求解策略,并选取南方某商业园区进行规划仿真。仿真结果表明,文章所构建的综合能源系统两阶段规划模型能够在保证系统经济性的同时兼顾环保性,并满足用户多种用能需求。     

考虑风光互补的输储联合规划方法研究

针对可再生能源电站和输电网的联合规划问题,提出了一种考虑风光互补特性、储能系统的运行特性和输电线路规划的输电网大规模接纳风能和光能的联合规划方法,其规划目标是在大规模风光并网的前提下,使年弃风成本、年弃光成本、储能投资成本和输电线路扩建成本的总成本最小;建立提升风光接纳能力的储能配置与输电线路联合规划模型,提出风光互补程度、电源损失率和风光储混合电力系统贡献率3个指标来进行评价,并进行算例分析。仿真结果表明,所提输储联合规划方法可以有效地限制对原有网架的扩建,合适风光配比可以进一步节约电网投资和运行成本,并提高系统的稳定性和有效性。     

浙江中浙能源科技有限公司

浙江中浙能源科技有限公司——东莞中德风电能源有限公司是中国最具规模的专业生产小型风光互补发电系统设备的企业，主要生产400W-30KW系列风力发电机以及配套的太阳能光伏组件与电子控制系统、蓄电设备等全套新能源发电系统，年产能达三万套。公司05年开始涉足小型风力发电机的研发、生产、销售，08年经香港中德国际风电科技有限公司和深圳市裕泉投资有限公司对其进行股权收购与资产重组，共同投资一亿元人民币于一月在广东东莞市注册成立。     

Economic assessment on the use of energy storage to improve clustered wind generation transmission

在大规模风电并网过程中输电容量不足造成的弃风损失越来越严重的情况下,分析了影响输电容量大小的因素,提出了利用储能系统提高风电外送能力的优化方法,建立基于储能系统的输电线路效益经济评估模型,综合考虑了风电的输送需求,输电工程成本,输电运行效益,储能投资成本以及可能阻塞弃风损失等因素,提出了以综合效益最大为目标的输电线路储能系统配置方法.针对某省大型风电基地,利用本文提出的模型及方法对风电场配置储能设备以改善输电容量受限情况,算例结果验证所建模型及方法的合理性,并分析了储能价格等因素对储能系统配置结果的影响.     

事故柴油发电机的容量选择

本文介绍了通过确定一级负荷设备各台电机的起动和运行负荷参数,并计算出总的一级负荷设备的起动和运行负荷,以便能经济合理地选择事故柴油发电机的容量。