基于功率预测的光储电站最优控制策略研究

来源 :沈阳工程学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bitgxd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近些年来,电力的需求度在全球范围内不断增长。而太阳能作为一种新型清洁能源得到了大力的开发和利用。但由于太阳能自身的间歇性和随机性限制了光伏发电系统的并网能力,造成资源的浪费。光伏发电与储能联合运行的模式可以平抑太阳能发电输出功率的波动、改善电能质量、提高电网大规模接纳光伏发电的能力。储能系统不仅可以储存过剩光伏发电的电能实现削峰填谷的功效,还能减少弃光现象,提升光伏能源的消纳。而光储电站控制问题也随之而来,有效地控制策略不仅可以提高系统的效率,还能减少系统各部分的损耗,提高组件寿命。本文围绕光储电站控制策略展开深入研究,并给出一种以平抑光伏功率输出波动为目标的基于功率预测的光储电站最优控制策略。主要内容如下:首先,详细调研光储式并网电站的需求背景和运行中产生的问题,对太阳能发电现状、储能技术发展现状、光储电站发展现状、功率预测技术发展现状进行详细综述。对目前已有的光储电站控制目标及控制策略分析研究,确立平抑光伏功率输出波动为本文的控制目标。其次,为了后文对光储电站控制策略的仿真奠定模型和相关参数的基础,本文根据光伏电池、蓄电池的数学模型,在MATLAB中建立相应的仿真模型,并对100k W光伏并网发电系统进行设计,利用HOMER软件为其配置储能系统。用PVSYST软件对设计的光储发电系统进行仿真,为后文光伏功率预测算法中训练神经网络提供数据支撑。再次,为研究光伏功率预测算法对控制策略的影响,对光伏功率预测算法进行优化。将基于跟随行为的人工鱼群算法与BP神经网络结合,弥补BP神经网络对初始值敏感、易陷入全局最优值等缺陷。利用MATLAB软件仿真,分析光伏功率预测算法对控制策略的影响。最后,将功率预测结果作为制定控制策略主要因素之一,提高控制策略平抑光伏输出波动的能力。该控制策略将预测的出力曲线作为判断当前时刻和下一预测时刻光伏出力波动是否超出设定值的依据,控制能源输出方向,从而达到平抑光伏出力波动的目标。并对PID控制策略、基于BP神经网络功率预测控制策略及本文给出的控制策略下的光储发电系统仿真分析,证明优化后的光伏功率预测算法对光储电站控制策略平抑光伏功率波动效果有较大的影响以及本文给出的控制策略的优越性。
其他文献
随着计算机技术的迅速发展,大数据以及人工智能成为社会主流话题之一,而这些领域经常遇到大规模的矩阵数据分析与处理.然而,在矩阵数据处理的过程中往往会出现数据缺失、损坏等问题,这样便需要进行矩阵的重建,其中矩阵填充技术是解决矩阵数据缺失问题的最有效方法之一,在机器学习、数字图像处理、气象预测、视频去噪、模式识别、计算机视觉等信息科学领域有着广泛的应用,也是近几年的研究热点之一.矩阵填充是利用原始矩阵中
近年来,发现火星、金星和土卫六等星球上也分布着线形沙丘,并且目前全球关于线形沙丘的形成原因和发展演化仍然存在争议,主要分为侵蚀和堆积成因,因此对线形沙丘的研究成为热点。线形沙丘的形态多种多样,但某一种理论已经不能全面解释清楚其所有的特征及形成演化过程,其形成受到沙源地、沉积环境、下垫面状况以及区域风况等因素的共同影响。然而风是塑造风沙地貌的主要外营力,研究一个区域的风况特征有助于认识该区域线形沙丘
传统供暖模式中多采用煤炭实现供暖,因此会造成严重的环境污染问题。因此本文中能源方案为基于太阳能发电的供电系统空气源热泵供电,提高能效的同时可以减少对环境的污染。由于光伏出力效率受环境影响,为提高供电可靠性,本能源方案采用带有储能装置的光伏发电系统联合市电为超低温空气源热泵供电。首先考虑到光伏出力效率、蓄电池容量以及分时电价的因素,本文提出了一种包括充电开关、光伏模块、充电模块、整流模块、市电模块、
由于人类对于能源的需求逐步上升,对能源的质量与效率要求越来越严格,如何高效的利用风能是当今能源领域研究的热点。在风电机组中,反馈控制系统通过由风轮转速估计的风速来对偏航系统进行控制,达到一个较佳对风的桨距角,提升风能利用效率。但由于风速的不稳定性与随机性,以及前方风机所造成的湍流,该控制方式测风多变且不稳定,易加速偏航机构齿轮箱的磨损和老化。因此,本论文主要针对激光测风雷达技术进行风电机舱前馈控制
能源是社会可持续发展的基础,交直流混合网架的形成为能源的合理性分配和电力系统的安全稳定运行提供了保障。近年来,波动性新能源电力的高渗透接入和大容量直流系统的投运使得交直流混联系统的电压稳定特性和安全稳定问题都变得日趋严峻,研究含风电的交直流混联系统的无功支撑能力和静态电压稳定性,对于提高电网的电压稳定性和交直流外送系统的输电极限具有重要意义。文章以交直流混联风火送出系统结构为基础,研究适用的静态电
随着当今社会的飞速发展,能源在社会的发展中扮演了重要角色,关于如何改变能源短缺的现状以及如何大力发展绿色能源受到了世界各国的关注。虽然我国的资源十分丰富,但近十年来,我国的工业迅速发展,中国也成为了目前能源消耗量极大的几个国家之一,二氧化碳的排放量也逐步增多。伴随着世界能源结构的改革,为了促使能源更高效利用,构建清洁环保、低碳减排能源结构,国家也积极推进了我国能源结构的改革。冷热电储多能耦合系统能
近年来,随着电力行业发展以及水电厂扩建,水资源得到广泛使用,人们对水资源重视进一步提高。水电厂为减少水污染,对设备排放加强治理。水电厂下游水资源由于电厂干预,平衡关系遭到破坏,例如漏油事故严重影响下游水质,危害居民健康。上游水质直接影响本厂安全、环保运行和下游水质质量。因此水电厂要对本厂上下游水质进行实时监测,保证水质指标控制在国家安全标准规定范围内具有重要意义,是保障电厂下游用户饮用水安全的第一
近些年来分布式清洁能源在高度发达国家迅猛飞速发展并得以广泛应用,许多国家对其高度重视,从而解决分布式电源利用率也得到了越来越多的关注。由于光伏,风电这种清洁型分布式能源发电的不稳定性接入配电网后会造成复杂多样的不良影响,因此提出综合风险评估方法,提高含分布式电源配网运行的可控性,提出可靠性评估方法是解决此类问题的重要手段。首先介绍了分布式能源接入配电网风险评估的研究背景,阐述了配电网评估风险指标、
电能作为目前能源重点发展的领域,必须向以可再生能源为主体、清洁、高效的方向变革。目前电改推进速度加快,电-气综合能源系统(Integrated Electric Power and Natural Gas System,IEGS)已成为提升能源利用效率、降低用能成本、增强可再生能源消纳、促进多能互补的重要发展方向。电转气(Power to Gas,P2G)技术作为近几年兴起的新技术之一,通过将风能
频率是衡量电能质量的主要指标,反映了发电与用电的平衡关系,微网中分布式电源的出力和系统负荷二者的随机波动,导致了系统频率难以保持稳定。随着信息通讯技术应用越来越广泛,可控负荷作为微电网应用潜力较大的可调控资源,以群控形式参与需求响应控制并得到广泛关注。其具有的虚拟储能特性可在短时间内在不影响用户舒适度的前提下对可控负荷进行投切,能够实现对微电网功率、频率的服务优化。本文以具有虚拟储能特性且分布广泛