基于分時電價的離并網(wǎng)混合光伏發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟性運行優(yōu)化研究.pdf

1、能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著能源危機的加劇，清潔無污染的太陽能光伏發(fā)電逐漸得到人們的青睞。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的深入發(fā)展和智能電網(wǎng)的日趨完善，光伏發(fā)電將成為未來社會的重要能源。因此，如何對光伏發(fā)電系統(tǒng)進行經(jīng)濟性運行優(yōu)化以獲得最大的經(jīng)濟效益正成為熱點問題。
　　 隨著電力市場的發(fā)展，電力需求側(cè)管理越來越受到業(yè)界的重視。電力需求側(cè)管理突破了電力供應(yīng)以滿足需求為目標(biāo)的傳統(tǒng)，綜合衡量供需雙方的資源，按最大效率的原則尋求優(yōu)

2、化方案，使其產(chǎn)生最大社會效益和經(jīng)濟效益。分時電價政策是推進電力需求側(cè)管理的核心內(nèi)容，因此，在開發(fā)利用太陽能的同時，研究基于分時電價離并網(wǎng)混合光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟性運行優(yōu)化，充分發(fā)揮其調(diào)峰作用，具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　 針對離并網(wǎng)混合光伏發(fā)電系統(tǒng)，本文考慮分時電價政策，在建模方法、模型求解和優(yōu)化策略等方面進行了大量的研究。主要研究工作如下:
　　 首先，介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類和構(gòu)成，分析離并網(wǎng)混合光伏發(fā)電系統(tǒng)各組

3、成單元的特性及其數(shù)學(xué)模型，闡述光伏輸出功率的預(yù)測方法，并建立了基于馬爾科夫鏈的預(yù)測模型，為系統(tǒng)運行優(yōu)化模型的建立提供基礎(chǔ)。
　　 其次，基于機會約束規(guī)劃理論提出離并網(wǎng)混合光伏發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟性運行優(yōu)化的目標(biāo)及其約束條件，建立系統(tǒng)的經(jīng)濟性運行優(yōu)化模型，包括光伏電池、蓄電池、逆變器的建模和離并網(wǎng)混合光伏發(fā)電系統(tǒng)與公共電網(wǎng)之間電能交易的建模。
　　 再次，基于山東大學(xué)能效研究與評估中心的10kW離并網(wǎng)混合光伏發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)合前文建立

4、的運行優(yōu)化模型的特點，采用基于隨機模擬技術(shù)的粒子群算法對模型進行求解，提出了離并網(wǎng)混合光伏發(fā)電系統(tǒng)運行優(yōu)化控制策略。實例分析表明，優(yōu)化結(jié)果有效地提高了用戶的收益，實現(xiàn)了電網(wǎng)的“削峰填谷”，同時為政府制定峰谷時段的電價提供了參考。
　　 最后，設(shè)計離并網(wǎng)混合光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化控制器以便監(jiān)控系統(tǒng)運行狀況以及優(yōu)化控制策略的實際應(yīng)用，主要包括主控制電路、通信接口電路、電壓/電流檢測電路、液晶顯示電路以及交流接觸器的驅(qū)動電路，為實現(xiàn)理論到應(yīng)