基于最优控制理论的可再生能源并网组合策略研究

摘要

目前,可再生能源主要是通过转化成电能来实现其终端利用,因此可再生能源要实现大规模的应用必须解决可再生能源发电并网问题,如何实现可再生能源与传统能源发电组合并网成为发展可再生能源必须考虑的问题。
　　本文从可再生能源发展状况入手,分析可再生能源并网模式、可再生能源并网状况及存在问题分析,并在此基础上运用最优控制理论研究可再生能源并网组合策略,设计并网系统的框架模型。以并网系统成本最低为目标函数,以智能电网储能系统的储电量变动为状态约束,建立基于智能电网的可再生能源并网组合的一般模型。以“火电-风电-光伏”的可再生能源并网组合模型为例分析模型的求解过程,运用粒子群算法对“火电-风电-光伏”可再生能源并网组合最优控制问题进行计算机仿真计算,并对模拟结果进行分析。
　　研究结果表明:基于最优控制理论建立的可再生能源并网组合策略能够有效适用于具有代表性的“火电-风电-光伏”并网组合。“火电-风电-光伏”并网组合通过最优控制模型的建立和粒子群算法的迭代计算和仿真模拟,得出“火电-风电-光伏”并网组合策略最优组合值为0.4:0.1:0.5,分析发现规模经济系数与并网系统成本存在递减的线性关系,政府补贴影响并网系统成本但不影响最优并网组合策略的选择,“火电-风电-光伏”以最优组合策略并网可以降低电网的缺电损失,有利于可再生能源以较为有效的方式并入电网。

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第一章 绪论

1.1研究背景、意义

1.2文献综述

1.3研究思路、技术路线及研究方法

第二章 可再生能源并网分析

2.1可再生能源发展状况

2.2可再生能源并网概念和特征

2.3可再生能源并网模式分析

2.4可再生能源并网存在的问题

第三章 可再生能源并网最优控制探讨

3.1可再生能源并网最优控制问题的提出

3.2最优控制问题的一般形式

3.3最大值原理

3.4最优控制的充分条件

3.5最优控制的计算机求解

第四章 可再生能源并网组合策略建模

4.1可再生能源并网系统

4.2可再生能源并网组合模型建立

第五章 基于“火电-风电-光伏”可再生能源并网组合

5.1“火电-风电-光伏”并网组合模型

5.2模型求解

5.3数学模拟

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢