电力系统中的装机容量又可划分成若干部分，根据目的和作用，系统装机容量可分为工作容量、备用容量和重复容量。负荷备用容量一般为系统年最大负荷的2%～5%；事故备用容量采用系统年最大负荷的10%左右，但不得小于系统最大一台机组的容量；机组检修可安排在系统有空闲容量的时间进行，在无法安排时才设置专门的检修容量。......
2025-09-29
初步配置系统容量优化方法
【摘要】：利用年负荷曲线,初步配置风力发电机、光伏阵列和抽水蓄能机组的容量。图4-3系统负荷只考虑风力发电的容量配置在流程图中,注意步长ΔPwin的选取,若选择过大,不能找到最优的容量值,且可能陷入死循环；若选择过小,程序运行时间长。图4-4系统负荷只考虑光伏发电的容量配置第三步:根据系统的年负荷曲线,建立风光互补的优化模型,利用粒子群优化算法,对风力发电机和光伏阵列的容量进行优化。
利用年负荷曲线,初步配置风力发电机、光伏阵列和抽水蓄能机组的容量。
(1)系统典型年负荷曲线。
图4-2所示为典型的年负荷月平均用电量曲线。
图4-2 典型年平均月负荷曲线
月平均用电量为Eli(i=1,2,…,12),则年负荷用电总量为:
(2)根据系统的年负荷曲线,初步优化风机发电机和光伏阵列的容量。
1)优化变量。
优化变量为:风力发电机的容量Pwin,光伏阵列的容量Ppv。
2)优化目标函数。
风力发电和光伏发电的初次投资:
3)优化约束条件。
负荷失电率允许值LPSPreq。
4)优化步骤:
第一步:
根据年负荷月平均用电量曲线,先不考虑光伏发电,只利用风力发电供给负荷,配置风力发电机的容量。①计算负荷的平均功率
②将平均功率Pl作为风力发电机的额定功率Pwinr,即Pwinr=Pl；③利用当年的风能资源,根据风力发电的数学模型,求出风力发电机的年发电量为Ewin；④若Ewin＞Ely,则减小Pwinr的值(设步长为ΔPwin),重复③,重新得到风力发电机的一个额定功率Pwinr和年发电量Ewin；若Ewin≤Ely,计算负荷失电率LPSPw=
；⑤若LPSPw＞LPSPreq,则增大Pwinr的值(设步长为ΔPwin),重复③,重新得到风力发电机的一个额定功率Pwinr和年发电量Ewin,转入④；若LPSPw≤LPSPreq,结束。
将最后得到的功率Pwin作为满足系统负荷用电的风力发电机的容量,即风光互补中风力发电机的最大容量,记为Pwin,max。流程图如图4-3所示。
图4-3 系统负荷只考虑风力发电的容量配置
在流程图中,注意步长ΔPwin的选取,若选择过大,不能找到最优的容量值,且可能陷入死循环；若选择过小,程序运行时间长。
第二步:
根据年负荷月平均用电量曲线,先不考虑风力发电,只利用光伏发电供给负荷,配置光伏阵列的容量。①计算负荷的平均功率
；②将平均功率Pl作为光伏阵列的功率Ppvr,即Ppvr=Pl；③利用当年的太阳能辐射量,根据光伏发电的数学模型,求出光伏阵列的年发电量为Epv；④若Epv＞Ely,则减小Ppvr的值(设步长为ΔPpv),重复③,重新得到光伏阵列的一个功率Ppvr和年发电量Epv；若Epv≤Ely,计算负荷失电率LPSPpv=
⑤若LPSPpv＞LPSPreq,则增大Ppvr的值(设步长为ΔPpv),重复③,重新得到光伏阵列的一个功率Ppvr和年发电量Epv,转入④。
若LPSPw≤LPSPreq,结束。
将最后得到的功率Ppvr作为满足系统负荷用电的光伏阵列的容量,即风光互补中光伏阵列的最大容量,记为Ppv,max。
流程图如图4-4所示。在流程图中,注意步长ΔPpv的选取,若选择过大,不能找到最优的容量值,且可能陷入死循环；若选择过小,程序运行时间长。
(https://www.chuimin.cn)
图4-4 系统负荷只考虑光伏发电的容量配置
第三步:
根据系统的年负荷曲线,建立风光互补的优化模型,利用粒子群优化算法,对风力发电机和光伏阵列的容量进行优化。①优化目标:min(CEwp)；②约束条件:ΔE≤ΔEreq；③粒子:风力发电机的容量Pwin,光伏阵列的容量Ppv；④粒子的位置:Pwin∈(0,Pwin,max),Ppv∈(0,Ppv,max)；⑤粒子的速度:风力发电机容量步长ΔPwin,光伏阵列容量步长ΔPpv。
优化结果如图4-5所示,对应不同的负荷失电率,图示的结果不同,在相同的失电率条件下,初次投资最低的点所对应的风力发电机和光伏阵列的容量,即为典型年负荷曲线下满足该负荷失电率所需要配置的风力发电机和光伏阵列的最优容量Pwin·op和Ppv·op。
(3)根据负荷曲线、风力发电机和光伏阵列的容量、年风速和年太阳辐射量,初步配置抽水蓄能电站的机组容量。
图4-5 风力发电机和光伏阵列的容量优化结果
1)根据风力发电机的容量Pwin,op,利用风力发电的数学模型,确定风力发电机的年发电量月平均值Ewin,op·i(i=1,2,…,12)。
2)根据光伏阵列的容量Pwin,op,利用光伏发电的数学模型,确定光伏发电的年发电量月平均值Epv,op,i(i=1,2,…,12)。
3)将风力发电机和光伏发电的年发电量月平均值与年负荷进行比较,如图4-6所示。
图4-6 风力年发电和光伏年发电的月平均发电量之和与年负荷月平均的比较
4)根据图4-6,得到风—光—抽蓄复合发电系统负荷的盈亏量,如图4-7所示,0轴以上表示风力发电和光伏发电之和不足以供给系统负荷,不足的电量记为Elpj；0轴以下表示风力发电和光伏发电之和供给负荷用电后能有多余,则多余电量记为Eldj。
5)分别计算负荷不足量Elp和盈余量Eld:
图4-7 负荷盈亏量
式中 a——负荷不足的月数；
b——负荷盈余的月数。
6)利用负荷的盈亏量,选取不同的盈亏率,初步配置抽水蓄能机组的容量Ppt:
式中 η1——负荷的失电率；
η2——负荷的盈余率。
7)找出负荷盈亏率、抽水蓄能机组的容量和初次投资的关系。
图4-8 负荷盈亏率、抽水蓄能机组的容量和初次投资之间的关系
负荷盈亏率不同,配置的抽水蓄能机组的容量不同,则初次投资不同,找出三者之间的关系,如图4-8所示,则可对系统进行技术经济比较,根据实际的工程需要,初步配置抽水蓄能机组的容量。
相关文章
- 详细阅读
-
多目标泥沙资源优化配置方法详解详细阅读
生态效益子目标是指通过水沙资源的优化配置，减轻水沙不合理利用引起的环境污染和恶化，尽可能利用水沙资源改善生态环境，促进河流健康发展。经济效益子目标是指水沙资源优化配置要节省有限的水资源，配置措施要尽可能节省人力物力，泥沙资源利用还要注重创造经济收入。表12-2黄河下游泥沙资源配置目标层次分析......
2025-09-29
-
如何配置冗余系统？详细阅读
冗余系统的配置包括硬件配置和软件配置，按照如下步骤可以创建一个冗余系统。冗余参数在“工程数据列表”中，点击“参数”，双击“冗余参数”，设置冗余系统的动作模式和热备设置。......
2025-09-29
-
应用举例：PLC系统配置与变量定义优化方案详细阅读
图9-45 系统示意图1.IO分配和定义变量表根据要求定义的变量表如图9-46所示。图9-46 变量表2.组态CPU脉冲输出在设备配置中组态CPU属性的“脉冲发生器”项，勾选激活脉冲发生器，脉冲输出类型为PTO型，则系统默认指定Q0.0为脉冲输出，Q0.1为方向输出，HSC1为此脉冲发生器功能的高速计数器。驱动器接口组态Q0.4作为“启用”输出，其他默认。最大速度、启动/停止速度组态以及加减速曲线组态如图9-48所示。4）令Control data.Velocity_value=100.0，设置速度为100。......
2025-09-29
-
系统动力学优化方法详细阅读
本书借助系统动力学仿真，对清洁生产的环境—经济效益进行综合分析。系统动力学将动态行为作为系统结构的运行结果，且将反馈结构看作是导致事物随时间变化的根源。此外，系统动力学方法强调从系统、整体出发，并重视联系、发展、运动的观点。因此，系统动力学用于处理高阶次、非线性、多重反馈复杂时变系统的问题。系统动力学是用于解决实际问题的定量和定性综合研究方法，反映了系统内部的非线性相互作用、协同以及延迟效应。......
2025-09-29
-
初步液压系统原理图设计详细阅读
拟定液压系统原理图是整个设计工作最关键的步骤,它对系统的性能以及设计方案的经济性、合理性都具有决定性的影响。在拟定液压系统原理图时,一般可按以下步骤进行:确定执行元件的类型执行元件的类型可以根据主机工作部件所要求的运动形式来确定。调速方案一旦确定,液压泵的类型也就基本确定了,而系统中换向、卸荷、压力控制等回路都与泵的类型有关,故这些回路也就大致明确了。......
2025-09-29
-
电容器电容量标注方法优化详细阅读
和电阻器类似，电容器的电容量标注方法有直标法、代码法和色码法。如图3.2-5所示，电容器上标注着104，表示该电容器的电容量为10×104 p F=100nF。......
2025-09-29
-
PLC系统设计方法优化方案详细阅读
2.PLC系统设计基本方法不同编程人员面对同一个工程有着不同的编程方式，因而当我们需要开发程序的时候，如何得出最优解法是需要靠我们不断地累积与钻研的，下面介绍一些比较常用的编程手法与思路，以供大家参考。......
2025-09-29
相关推荐