基于遗传算法的风电混合储能容量优化配置
大型风电场用储能装置容量的优化配置
大型风电场用储能装置容量的优化配置一、本文概述随着全球能源结构的转型和清洁能源的大力发展,风电作为一种可再生、无污染、储量丰富的能源形式,正受到世界各国的广泛关注和重视。
大型风电场的建设和运营对于减少温室气体排放、改善能源结构、促进经济社会可持续发展具有重要意义。
然而,风电的间歇性和随机性给电力系统的稳定运行带来了挑战。
为了解决这个问题,储能装置在风电场中的应用逐渐成为一种有效的解决方案。
储能装置可以在风电大发时吸收多余的电能,在风电出力不足时释放电能,从而平滑风电出力波动,提高电力系统的稳定性。
本文旨在研究大型风电场中储能装置容量的优化配置问题。
我们将对储能装置在风电场中的应用现状进行综述,分析储能装置的种类、特性和优缺点。
我们将探讨储能装置容量的优化配置方法,包括容量规划、运行策略、经济性分析等方面。
在此基础上,我们将建立一个数学模型,用于评估不同配置方案下的储能装置性能和经济性。
我们将通过案例分析,验证所提优化配置方法的有效性和实用性,为大型风电场储能装置的配置和运营提供理论支持和实践指导。
本文的研究不仅有助于推动储能技术在风电领域的应用和发展,也有助于提高电力系统的稳定性和经济性,促进清洁能源的可持续利用和发展。
二、风电场储能技术概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展,风电作为一种清洁、可再生的能源形式,已在全球范围内得到了广泛的应用。
然而,风电的间歇性和随机性给电力系统的稳定运行带来了挑战。
为了解决这个问题,风电场储能技术应运而生,成为提高风电并网性能、保障电力系统稳定的重要手段。
风电场储能技术主要包括电池储能、超级电容储能、飞轮储能等多种类型。
其中,电池储能技术因其能量密度高、技术成熟、维护方便等优点,在风电场储能领域占据了主导地位。
电池储能系统通过在风电大发时充电,风电出力小时放电,实现对风电出力的平滑和稳定,有效提高了风电的并网性能和利用率。
超级电容储能和飞轮储能等新型储能技术也在风电场储能领域得到了应用。
风电出力的储能容量配置探析
风电出力的储能容量配置探析南方电网公司积极响应国家大力发展新能源的要求,全面推进智能、高效、可靠、绿色电网发展理念,计划到2020年实现非化石能源占一次能源消费比重达26.6%,实现减排二氧化碳5.5亿吨,对南方五省区实现碳排放下降40%~45%的目标做出积极贡献。
因此,新能源在能源结构中的比重必将大幅提高。
作为新能源发电的主体,风力发电具有随机性和间歇性,若直接将其全部电力并网,会对电网安全、稳定、经济运行和电网的供电质量造成不利影响,其影响随着风电渗透率变大而加剧。
针对以上问题,国内现采用的解决方案主要有两个,其一是通过风电和火电混和输送并网,但火电厂建设增加污染排放,不符合国家节能减排要求。
其二是利用抽水蓄能电站,但抽水蓄能电站受地理条件和水源的影响,水电站建设受到限制[1]。
最近几年日本、美国、欧洲及中东地区国家采用储能技术补偿风电场出力的波动性。
因此,为风能等可再生能源配置合适容量的储能是实现风电可调度运行等问题的最有效途径。
风力发电机的输出功率具有随机性,通过储能装置使风电输出完全可控,其可实现性和经济性较差。
本文将机会约束规划引入到储能装置优化配置问题上,通过将传统优化中完全满足的约束条件,软化为满足约束条件的概率高于某一置信水平,使得容量配置更具实用性。
本文构建了以储能成本最小为目标,以储能电池充放电限制条件为硬约束条件,以及风电吸纳水平和平稳输出为机会约束条件的优化模型,采用模拟技术和遗传算法相结合的方法求解,并验证可行性。
一、基本介绍风电和储能混合系统输出可以实现并网运行调度目标,也可以作为微电网运行来跟踪负荷。
储能系统补偿风电输出功率的波动,其充放电功率受到额定功率和荷电状态的限制,荷电状态与储能设备充放电功率的关系如(1)所示。
为避免储能设备枯竭或饱和,对储能装置的能量状态进行有效的管理,保证其运行在安全范围内。
二.储能系统容量优化配置模型2.1基于机会约束规划的储能系统数学模型在本文模型中,储能装置的有功补偿作用是将风电出力与制定的目标值差额限制在某一指定区间范围内。
数学建模中基于遗传算法的储能系统容量优化研究
数学建模中基于遗传算法的储能系统容量优化研究储能系统在电力系统中起着至关重要的作用,它能够储存过剩的电能,并在需要的时候释放出来,以满足电力需求的突发变化。
在储能系统的运营中,确定合适的容量是一个重要的问题。
本文将借助遗传算法,对储能系统容量进行优化研究。
首先,我们需要明确储能系统容量的定义。
储能系统容量指的是系统所能储存的电能的最大值,一般以功率时间积来表示。
通过合理的容量配置,能够提高储能系统的经济性和可靠性。
遗传算法是一种通过模拟生物进化过程来进行优化问题求解的算法。
它通过模拟群体中个体之间的遗传、变异和适应度选择等过程,逐步寻找问题的最优解。
在储能系统容量优化中,遗传算法适用于寻找最佳的容量配置方案。
首先,我们需要定义适应度函数。
在储能系统容量优化中,适应度函数可以使用能源经济性和电力系统可靠性等指标综合评估。
例如,可以将储能系统容量与系统负荷需求的匹配程度、储能系统投资成本、储能系统运行成本等因素结合起来,构建适应度函数。
接下来,我们通过遗传算法进行优化。
首先,随机生成初始种群,每个个体代表一种容量配置方案。
然后,通过交叉、变异等遗传操作对种群进行演化,逐步寻找最佳容量配置。
在交叉操作中,通过交换个体的染色体片段,产生新的个体。
在变异操作中,通过随机改变染色体的部分基因,引入新的个体。
通过遗传操作,种群中的个体不断进化,逐渐逼近最优解。
在每一代的遗传操作中,需要通过适应度函数对个体进行评估,并按照适应度的大小进行选择。
选择适应度较高的个体进行交叉和变异操作,保留适应度较低的个体作为多样性的保持。
通过不断重复这一过程,直到达到终止条件为止,得到最佳容量配置方案。
最后,对优化结果进行评估和验证。
可以通过电力系统仿真平台对优化结果进行验证,评估储能系统容量优化后的经济性和可靠性等指标。
如果结果能够满足要求,那么就可以采用该优化方案。
综上所述,本文通过遗传算法对储能系统容量进行优化研究,引入适应度函数、遗传操作等概念,并给出了优化的流程和步骤。
风光储系统储能容量优化配置策略
Abstract The optimal configuration of Energy storage is an important issue in wind/PV/storage hybrid system designing. This paper proposes a strategy of optimizing energy storage capacity in wind/PV/storage hybrid system. Firstly, the double-layer decision model of the storage capacity configuration is established. The decision variables of the outer decision model are the power and capacity of the energy storage, while the target is the minimum investment of the storage and the contact line penalty. The decision variable of the inner decision model is the charge and discharge power of the energy storage during the operation, while the target is to minimize power fluctuation on system tie line. Then a typical system is analyzed as a simulation example, including wind power, photovoltaic, battery energy storage and load. According to the typical daily data in spring, summer and winter, the simulation results verify the energy storage configuration strategy proposed.
风电场混合储能系统优化配置方法
风电场混合储能系统优化配置方法江润洲;邱晓燕;陈光堂【摘要】以钒电池VRB(Vanadium redox flow battery)和超级电容SC(supercapacitor)组成的混合储能系统为对象,建立了混合储能系统优化配置模型,研究用于平抑风电场功率波动的混合储能系统容量配置问题.结合专家系统和改进遗传算法提出了一种混合储能系统优化配置方法.首先,以电网节能和电压稳定为指标建立了风电场目标输出曲线;再将基于专家系统的协调控制策略引入改进的遗传算法中,得到混合储能系统的优化配置结果;最后,对典型日风电场出力下的钒电池和超级电容的工作情况进行分析,得到了专家协调控制策略具有延长钒电池寿命的结论,并验证了配置方法和模型的正确性.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2015(027)001【总页数】7页(P37-42,48)【关键词】混合储能系统;钒电池;超级电容;优化配置;遗传算法;专家系统【作者】江润洲;邱晓燕;陈光堂【作者单位】四川大学电气信息学院,成都610065;四川大学电气信息学院,成都610065;四川大学电气信息学院,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TM614;TM74由于传统能源的日益枯竭,风电、光伏等可再生能源发电技术越来越引起人们重视。
这些发电方式普遍具有能量密度低和功率输出随机性强等特点[1],其中风电出力的随机波动问题尤为突出。
为平衡风电的随机波动,保证系统稳定,改善电能质量,充分发挥可再生能源发电的环保优势,有必要在系统中配置一定容量的储能装置[2,3]。
不同的储能装置的特性和适用的场合也不尽相同。
相关研究发现通过将小容量、高功率比、高循环寿命和大容量、高能量比的储能系统进行组合,并通过适当的控制策略分别对功率波动中不同时间特性的功率波动进行补偿,能够得到相对单一储能装置更好的技术经济性能[4]。
混合储能协调控制和优化配置是目前的研究热点。
基于遗传算法的风电场优化布局研究
基于遗传算法的风电场优化布局研究风力发电已成为全球范围内最受欢迎的可再生能源之一。
风电场作为集中式风力发电的主要形式,需要精确的布局来确保风轮的最大转速和能量输出。
在实践中,风电场的布局通常需要考虑多方面的因素,包括风速、地形、环境和能量输出等。
因此,利用优化算法进行风电场优化布局已成为当前研究的热点之一。
本文将介绍遗传算法在风电场优化布局中的应用及其优缺点。
一、遗传算法简介遗传算法是一种基于进化原理的优化算法,最初由美国科学家John Holland在20世纪60年代末提出。
其主要过程包括选择、交叉和变异。
遗传算法的基本思想是将一组解表示成基因串的形式,然后通过模拟进化过程来优化目标函数并获得最优解。
二、风电场布局优化风电场布局优化的目标是确定风轮的最佳位置和排布方式,以使风能捕获率达到最大化,同时降低成本和风电场对环境的影响。
在实践中,风电场布局优化需要考虑以下因素:1. 适当的间距:风轮之间的间距会影响风轮的泡面积和发电效率。
如果风轮之间的距离过小,将导致彼此之间相互干扰,从而降低风电场的能量利用率。
如果风轮之间的间距过大,则可以增加更多的风轮,但将增加建设和维护成本。
2. 地形和环境:地形和位置影响风速的分布,这直接影响风轮的能量捕获率。
在选择风电站区域时,需要考虑一系列因素,如地形起伏、海洋岸线、荒山荒岭、人口密度和生物多样性等。
3. 经济成本:风电站的建设和维护成本是考虑布局方案时必须考虑的因素。
相同的风能可以在不同布局下产生不同的能量捕获,但具体哪个方案更具成本优势需要进行更细致的计算和分析。
三、遗传算法在风电场布局优化中的应用遗传算法被广泛应用于风电场布局的优化中。
在风电场布局优化中,遗传算法的主要任务是找到一组最优解,即最小化成本、环境影响并最大化能量捕获率的风电场布局。
以下是遗传算法在风电场布局优化中的应用步骤:1. 建立目标函数:优化目标是确定风电场的最佳位置和排布方式,使得风轮能够充分接收风能,以获得最大的能量输出。
基于快速非支配排序遗传算法的风—氢储能容量优化的研究
基于快速非支配排序遗传算法的风—氢储能容量优化的研究随着环境问题的日益加重和传统不可再生能源储量的不断减少,寻找清洁的可再生能源引起了世界各国政府的高度重视,由于风能在利用过程中没有环境污染问题的存在,并且它的来源是自然界中的空气流动,因此成为发展可再生能源的最佳选择。
但由于风速不稳定的因素,致使风电带有波动性、随机性、间歇性的特点,为了克服风力发电对电力用户带来的负面影响,通常在风力发电系统中加储能系统,形成风储一体化的结构。
由于氢气有能量密度大,热值高,燃烧后的产物是水,对环境无污染等优点,本文将风电和氢能系统耦合在一起,构建了风-氢储能系统的结构图,该储能系统是由碱性电解槽,气体压缩机,氢气储存罐,质子交换膜燃料电池(PEMFC)及一些辅助设备构成,利用风电出力较大时,碱性电解槽电解水制氢,并且利用气体压缩机存储在高压储氢罐中;风电出力变小时,燃料电池系统消耗高压储氢罐中的氢气发电。
考虑到碱性电解槽额定压力及其气体压缩机的效率,制定了该系统的运行策略;在建立风-氢储能系统容量优化配置的模型时,首先分析了该系统中主要设备的数学模型,然后根据该模型,确定了评价该系统的三个指标,分别为:风电弃风量,负荷缺电率,风电波动量;以风力发电机组的台数,碱性电解槽中每个小电室的个数及产氢的摩尔数、燃料电池堆中由单个氢氧单元构成的燃料电池的个数及耗氢的摩尔数五个量为决策变量。
本文介绍了带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)的原理,在建立了容量优化配置模型的基础上,利用该算法进行优化计算,鉴于该模型中决策变量搜索范围的差异较大,改变了NSGA-II算法的变异策略,并与原来的算法对比分析。
最后考虑到现有技术下如何利用风电大规模制氢的需要,本文将商用碱性电解槽用在风-氢储能系统中,从能量流向的角度出发,建立容量优化配置的模型,确定了以风电波动量和储氢量为评价指标,分析了两者在容量优化配置中它们之间的关系,为建立真正意义上的风-氢储能系统提供数据支撑和解决方法。
考虑调度计划和运行经济性的风电场储能容量优化计算
考虑调度计划和运行经济性的风电场储能容量优化计算一、本文概述随着全球对可再生能源需求的不断增长,风电作为一种清洁、可再生的能源形式,已经得到了广泛的关注和应用。
然而,风电的间歇性和不可预测性给电网的稳定运行带来了挑战。
为了应对这些挑战,风电场通常会配备储能系统来平滑输出功率波动,提高风电的可调度性和经济性。
储能容量的优化计算是风电场储能系统设计的关键步骤,它直接影响到储能系统的投资成本和运行效益。
本文旨在研究风电场储能容量的优化计算方法,综合考虑调度计划和运行经济性。
我们将分析风电场的出力特性以及储能系统在风电场中的应用场景。
然后,我们将建立风电场储能容量的优化计算模型,该模型将综合考虑风电预测误差、调度计划、储能系统的充放电效率以及经济性等因素。
接着,我们将采用合适的优化算法求解该模型,得到最优的储能容量配置方案。
我们将通过案例分析验证所提方法的有效性和实用性。
本文的研究结果将为风电场储能容量的优化计算提供理论支持和实践指导,有助于推动风电场的可持续发展和经济效益的提升。
本文的研究方法和思路也可为其他类型可再生能源储能系统的容量优化计算提供参考和借鉴。
二、风电场储能系统的基本原理风电场储能系统是一种重要的技术手段,用于解决风电场发电的不稳定性和不可预测性。
储能系统可以在风力资源丰富的时段储存多余的电能,然后在风力资源稀缺或需求高峰时段释放储存的电能,从而实现风电场的稳定运行和电力供应的平衡。
风电场储能系统主要基于两种技术原理:物理储能和化学储能。
物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。
这些技术利用物理过程储存和释放能量,具有储能容量大、储能周期长等特点,但建设和运营成本相对较高。
化学储能则主要依赖电池技术,如锂离子电池、铅酸电池和钠硫电池等。
化学储能系统通过化学反应将电能转化为化学能储存起来,具有储能密度高、响应速度快等优点,因此在风电场储能领域得到了广泛应用。
在风电场储能系统中,储能容量的优化计算至关重要。
基于遗传算法的混合能源系统优化设计研究
基于遗传算法的混合能源系统优化设计研究随着全球能源需求的不断增长与能源环境问题的不断恶化,混合能源系统的优化设计成为了越来越热门的研究方向。
而在混合能源系统的优化设计中,遗传算法被广泛应用,成为了一种有效的设计手段。
混合能源系统指的是将多种不同类型的能源资源(比如风、太阳、氢、天然气等)混合使用,以最大程度地发挥能源效益并减少环境污染。
而对于混合能源系统的设计优化,需要考虑多个因素,如系统的效率、成本和环境影响等。
在混合能源系统的优化设计中,遗传算法可以通过模拟自然界中的生物基因演化,搜索最优解,从而寻找到混合能源系统的最优设计方案。
遗传算法具有较高的优化效率,并且可以适应多种类型的问题,具有广泛的应用前景。
混合能源系统的优化设计,需要考虑多个方面。
首先需要确定系统所需的各种能源的类型和数量;其次需要根据各种能源的性质和使用方式,设计出合理的能源转换与传输系统;最后需要考虑系统稳定性、安全性和环境影响等问题。
遗传算法的应用,可以优化混合能源系统的多重目标问题。
以混合能源系统的经济性为例,可以将系统优化设计的目标设置为:在满足系统能量需求的前提下,最小化系统总成本,并在系统中使用的各种能源中,优先使用成本低、污染小的能源资源。
此时,可以将遗传算法设计为一个多目标优化算法,以寻找到系统中各种能源的最优组合。
同时,还可以通过遗传算法来寻找各种能源的最优分配方式,以最大化混合能源系统的总效率,从而实现系统的优化设计。
另外,对于混合能源系统的优化设计,还可以考虑其他一些优化目标,如提高系统的可靠性和稳定性。
例如,可以通过遗传算法来提高系统的容错性,以减少系统故障和短路的可能性,从而提高系统的稳定性和可靠性。
总之,基于遗传算法的混合能源系统优化设计研究,目前已经成为了混合能源系统领域的一个热门研究方向。
通过遗传算法的优化设计,可以在满足系统的各种需求的同时,最大限度地提高能源利用效率,并减少环境影响。
对于未来的混合能源系统优化设计研究,可以进一步拓展研究范围,改进算法优化效率,并结合实际应用场景进行相关研究。
基于遗传算法的电力设备优化配置研究
基于遗传算法的电力设备优化配置研究随着经济的快速发展和人民生活品质的提升,电力需求不断增加,电力设备的配置也成为了一个重要的问题。
在传统的电力设备配置中,通常采用人工经验或者基于数学模型的方法,但这些方法在实际应用中存在一定的局限性。
为了解决这些问题,基于遗传算法的电力设备优化配置成为了一种研究热点。
遗传算法,作为一种模拟自然进化过程的优化算法,具有自适应性强、全局搜索能力强等优点,能够有效解决复杂问题。
利用遗传算法进行电力设备优化配置,首先需要建立适应度函数,用于评价不同配置方案的优劣。
适应度函数一般包括供电可靠性、经济性、安全性等指标,通过综合评价这些指标,可以为电力设备的优化配置提供科学依据。
遗传算法的核心思想是通过模拟自然选择、交叉和变异等操作来不断进化优秀的个体,从而找到最优解。
在电力设备优化配置中,可以将电力设备的不同参数和变量表示为染色体,比如发电机容量、变电站容量、线路长度等。
然后通过适应度函数对每个个体进行评价,并根据其评价结果进行选择、交叉和变异操作,产生下一代。
如此不断迭代,最终可以找到最优的配置方案。
在具体实施中,需要注意几个关键点。
首先是适应度函数的设计。
适应度函数应该既能体现电力设备配置的整体优势,也要兼顾不同指标之间的权衡。
比如,供电可靠性和经济性是两个重要指标,可以根据实际情况设定其权重,从而平衡二者的关系。
其次是选择、交叉和变异操作的设计。
选择操作可以根据适应度函数的值来确定,优秀个体有更大的概率被选择,从而保留其优良基因。
交叉操作则是模拟基因的组合,通过随机交换染色体的片段,产生新的个体。
变异操作是引入随机性因子,增加种群的多样性,从而有助于避免陷入局部最优解。
此外,也需要注意一些实际问题的考虑。
比如,在电力设备优化配置的过程中,需考虑不同的电力用户之间的需求差异,以及区域的发展规划等因素。
同时,也要考虑到电力设备的耐久性和可靠性,以及未来的扩展需求。
因此,基于遗传算法的电力设备优化配置需要综合考虑各种因素,利用科学的方法进行决策。
可再生能源系统中混合储能电源容量配置的优化方法
可再生能源系统中混合储能电源容量配置的优化方法
混合储能电源容量配置的优化方法可以从以下几个方面考虑:
1.考虑可再生能源的特性:混合储能电源容量配置的首要考虑因素是
可再生能源的特性,包括其不确定性、波动性和季节性等。
根据可再生能
源的不同特性,可以选择不同类型和规模的储能技术进行容量配置,如电
池储能、储水泵储能和氢储能等。
2.基于优化算法:优化方法可以通过最小化系统成本或最大化系统效
率来确定最佳的混合储能电源容量配置。
常用的优化算法包括线性规划、
混合整数规划、遗传算法和粒子群算法等。
这些算法可以考虑多个决策变量,如储能容量、可再生能源发电容量和负荷需求等,以实现最佳配置。
3.基于性能指标:可再生能源系统的性能指标可以用于评估和优化混
合储能电源容量配置的效果。
例如,储能系统的响应时间、储能效率和储
能损耗等指标可以用于评估系统的性能,并作为优化目标进行混合储能电
源容量配置。
4.考虑经济性和可行性:混合储能电源容量配置的优化方法还应考虑
经济性和可行性的因素。
优化方法可以通过考虑能源价格、储能成本和运
营维护成本等因素来实现经济性的配置。
同时,还应考虑混合储能电源的
可行性,包括技术可行性、环境可行性和社会可行性等。
综上所述,混合储能电源容量配置的优化方法应从可再生能源的特性、优化算法、性能指标和经济可行性等方面考虑,以实现可再生能源系统的
高效运行。
此外,还需要充分考虑系统的可靠性和可持续性等因素,以促
进可再生能源系统的可持续发展。
基于遗传算法的风力发电场布局优化研究
基于遗传算法的风力发电场布局优化研究随着全球对可再生能源的需求不断增长,风能作为一种廉价、清洁的能源已逐渐受到人们的重视。
然而,风力发电场的布局最优化问题一直存在。
由于风速在不同位置和时间的变化,风机的布局不同,可能会对发电量产生显著的影响。
因此,开发一种有效的优化方法以优化风力发电场布局非常关键。
遗传算法是一种基于生物学进化论的数学优化技术,已在许多领域中被证明非常有效。
本文将研究基于遗传算法的风力发电场布局最优化问题。
一、遗传算法简介遗传算法是模拟自然进化过程的数学技术,该算法在全局搜索和组合优化问题中应用广泛。
遗传算法模拟自然选择过程,通过不断的模拟进化,实现达到最优解的目的。
遗传算法的主要思想是将问题表示为一组个体的从种群中进行搜索。
种群中的每一个个体都代表问题的一个解,种群将根据适应性函数分为优秀个体和差个体。
优秀的个体将以某种方式被选择用于繁殖下一代。
接下来,以某种方式对每一个选择的个体进行变异和杂交,生成下一代。
遗传算法的迭代过程将重复上述步骤,直到解决方案逐渐稳定在较优的位置。
二、基于遗传算法的风力发电场布局优化问题在风力发电场布局问题中,我们希望通过设计合适的风机分布方式,使每个风机都能够在最佳的气象条件下充分发挥功率,并获得最大的发电量。
遗传算法在解决此类问题上具有较大的优势。
下面将介绍一下如何利用遗传算法来优化风力发电场的布局。
1. 适应性函数的设计适应性函数是在遗传算法中最核心的部分之一。
适应性函数表明了个体解的适应程度。
在风力发电场布局问题中,我们可以将发电量视为适应性函数,其值越大则意味着该解具有更好的适应性。
2. 个体编码设计在遗传算法中,个体编码通常使用二进制编码、实数编码、排列编码、树形编码等方式。
在风力发电场布局问题中,我们可以采用实数编码,即将每个风机的位置表示为一个实数数组。
3. 遗传算法的操作当遗传算法完成种群初始化后,我们开始进行遗传算法的操作。
具体来说,每个个体代表一种风力发电场布局方式。
基于遗传算法的风电场功率预测模型参数优化
基于遗传算法的风电场功率预测模型参数优化风力发电作为一种绿色、清洁、可再生的能源形式,被广泛应用于全球各地的风电场。
风电场功率预测是风力发电中一个重要的问题,准确的功率预测可以帮助优化风电场的运营和管理,提高发电效率。
为了提高风电场功率预测的准确性,研究者们采用了各种机器学习和数据挖掘技术。
其中,基于遗传算法的模型参数优化方法得到了广泛的应用和认可。
遗传算法是一种受到生物进化过程启发的优化算法,通过模拟自然选择和遗传机制,以优化搜索技术为基础,可以有效地应用于模型参数优化问题。
在基于遗传算法的风电场功率预测模型参数优化中,首先需要确定一个适当的风速数据采集周期。
风速数据是风电场功率预测模型的基础,不同的数据采集周期会对模型的预测效果产生影响。
一般来说,风速数据采集周期的选择应根据风速的变化规律和预测的精度要求来确定。
通常情况下,较短的采集周期可以提供更精确的风速数据,但同时会增加数据的存储和处理负担。
因此,在实际应用中需要权衡各方面的因素来选择合适的采集周期。
其次,基于遗传算法的风电场功率预测模型参数优化需要建立一个可靠的数学模型。
这个模型可以是多元线性回归模型、人工神经网络模型、支持向量机模型等,通过遗传算法来优化模型的参数,从而提高预测的准确性。
具体的模型建立过程需要考虑多个因素,包括风速、风向、温度、气压等气象要素的影响,并且需要根据实际情况对模型进行验证和调整。
然后,基于遗传算法的风电场功率预测模型参数优化需要确定适当的遗传算法参数。
遗传算法的性能很大程度上依赖于其参数的选择,包括种群大小、交叉概率、变异概率等。
这些参数的设置既要保证算法的收敛性和搜索能力,又要避免过早收敛和过度探索。
一般情况下,可以通过试验和调整来确定最佳的参数组合,以提高遗传算法的性能和稳定性。
最后,基于遗传算法的风电场功率预测模型参数优化需要进行实验和结果分析。
通过收集和分析实际风速和功率数据,以及模型预测结果,可以评估模型的准确性和可靠性。
基于遗传算法的智能风速预测与风电场优化研究
基于遗传算法的智能风速预测与风电场优化研究随着能源需求的不断增长,风能发电作为一种清洁、可再生的能源形式逐渐受到人们的关注。
然而,由于风速的不确定性和风电场的复杂性,风能发电系统的效率和经济性仍然面临挑战。
因此,基于遗传算法的智能风速预测与风电场优化研究具有重要的理论和实践意义。
风速预测是风能发电系统中的一项关键技术,可以帮助我们更好地规划和安排风电场的发电计划,并提高风能发电的利用率。
传统的风速预测方法主要依靠气象站和数值模型,但由于受到地理位置和气象条件的限制,预测精度较低。
基于遗传算法的智能风速预测方法可以通过分析历史风速数据和环境因素,利用进化计算的方法自适应地寻找出更优的预测模型参数,从而提高预测精度。
在风电场优化方面,风电场中的多个风力发电机通常被布置在不同位置,每个位置的风速和风向可能存在差异。
为了最大程度地提高风电场的发电效率,需要确定每个位置的风力发电机的输出功率,以及各个风力发电机之间的相互协调关系。
基于遗传算法的风电场优化方法可以通过模拟进化过程中的基因遗传和突变操作,自动搜索风电场配置和功率分配的最优解。
这种方法不仅可以提高风电场的发电效率,还能够减少系统运行成本和维护费用。
在实际应用中,基于遗传算法的智能风速预测与风电场优化研究需要进行以下步骤:1. 风速数据采集:收集并整理历史风速数据以及与风速相关的气象因素数据,如风向、温度、湿度等,形成完整的数据集。
2. 预处理与特征选择:对采集到的数据进行预处理,包括数据清洗、缺失值处理和异常值检测等。
同时,利用特征选择算法确定对风速预测具有较好预测能力的特征。
3. 遗传算法设计:设计适应度函数和遗传算子,如选择、交叉和变异等,以便通过进化操作获得更优的预测模型或风电场配置。
4. 预测模型构建:基于遗传算法的智能风速预测模型可以采用机器学习算法,如支持向量机、神经网络等。
通过遗传算法搜索到的最优参数可以用来调整模型,提高预测精度。
基于遗传算法的风光储联合微网电源优化配置
基于遗传算法的风光储联合微网电源优化配置刘海锋【摘要】风光储联合供电系统可以很好地应对偏远地区电压低、电能不稳的问题,并且可以充分利用自然资源,是改善偏远地区供电问题一种较为理想的解决办法.为使风光储微网规划更合理,造价更低,实现微网电源最优化配置,本文提出一种基于遗传算法的风光储微网电源优化配置方法:根据遗传算法特性及优化需求搭建优化配置模型,将等年值综合投资费用设为优化目标,并综合考虑地区资源特性、供电可靠性、运行经济性等约束条件,在保证负荷供电可靠性的前提下,得到风电、光伏、储能的最优容量分配;基于我国某地的风光资源数据,进行实例分析,验证了本方法的可行性.【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2017(016)016【总页数】4页(P40-43)【关键词】风光储;微电网;遗传算法;优化配置【作者】刘海锋【作者单位】中国核电工程有限公司河北分公司【正文语种】中文微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统[1~3]。
它能够充分利用当地自然资源以改善本地电能质量,可以提高城市电网灵活性,节省大电网投资,提高供电可靠性。
如何根据当地自然资源条件优化选择、配置各种分布式电源,使得在满足用户需求的前提下,实现自然资源的充分利用,并实现经投资最优化,具有非常重要的意义。
(一)风力发电机模型。
风机输出功率(Pw)随风机风轮高度处的风速(v)的变化而变化,并且不同阶段呈现不同函数关系:图2中vin为切入风速,本文中设定为3m/s;vN为额定风速,本文中设定为12m/s;vout为切除风速,本文中设定为25m/s;如图1,随着风速由小到大的变化,风机所输出功率不同,主要呈现四种状态:一是风速小于切入风速,风机未启动,输出功率为0;二是风速大于切入风速,小于额定风速,功率与风速的三次方成正比,随风速的增大而增加;三是风速大于额定风速,小于切出风速,恒功率输出;四是风速大于切出风速,风机切出,停机,输出功率为0。
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摘要 : 为了降低独立风力发电系统中储能装置的生命周期费用 , 建立 以风力发 电系统 中储能装置 的生命
周期费用最小值 为优化 的 目标 函数 、 负荷缺 电率等指标为约束条件的模型 , 结合蓄 电池和超级 电容器储能特 性, 利用风 电和负荷 4 8 h 的发用 电数据 , 研究包含 蓄电池 和超级 电容器的储能系统能量管理策略 。提 出了一 种基 于改进粒子群算法 的储能容量生命周期费用优化配置方法 , 算例分析证 明该算法具有有效性 和实用性 ,
优 化 后 的 系 统 很 大程 度 上 节 省 了经 济 成本 。
关键词 : 风力发 电系统 ; 混合储能 ; 储能容量优化配 置 ; 遗传 算法
中图分类号 : T M6 1 4 文献标识码 : A
Hy br i dc i t y Op t i mi z a t i o n f o r I n d e p e n d e n t Wi nd Ge n e r a t i o n S y s t e m
电气传动 2 0 1 5 年 第4 5 卷 第2 期
E L E C T R I C D R I V E 2 0 1 5 V o 1 . 4 5 N o . 2
基于遗传算法 的风 电混合储能容量优化配置
杨 国华 , 朱 向芬 , 周 鑫 , 丁晓花 , 卫 宁波 , 马玉 娟 , 王 金梅 - - ( 1 . 宁夏 大 学 电气工程 与 自动化 系, 宁夏 银 川 7 5 0 0 2 1 ;
Ba s e d o n Ge n e t i c Al g o r i t h m
Y A N G G u o — h u a ’ , Z H U Xi a n g — f e n , Z HO U X i n , D I N G X i a o — h u a , WE I N i n g — b o , MA Y u - j u a n , WAN G J i n — m e i ’ ( 1 . D e p a r t m e n t o fE l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g a n d A u t o m a t i o n , N i n g x i a U n w e  ̄ i t y ,  ̄n c h u a n 7 5 0 0 2 1 , N i n g x i a , C h i n a ; 2 . N i n g x i a K e y L a b o r a t o r y fI o n t e l l i g e n t S e n s i n g f o r
D e s e r t I n f o r m a t i o n , N i n g x i a u h e
, Y i n c h u a n 7 5 0 0 2 1 , Ni n g x i a, C h i n a )
Ab s t r a c t : I n o r d e r t o r e d u c e t h e e n e r g y s t o r a g e l i f e c y c l e c o s t o f w i n d p o w e r g e n e r a t i o n s y s t e m,e s t a b l i s h e d t h e r e s t r a i n t mo d e l wi t h t h e l o s s o f p o we r s u p p l y p r o b a b i l i t y a s c o n s t r a i n t c o n d i t i o n s . Co mb i n e d wi t h t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f u h r a c a p a c i t o r a n d b a t t e r y, u s e d t h e g e n e r a t e d e n e r y g o f wi n d a n d t h e c o n s u mp t i o n o f l o a d i n 4 8 h ,t h e e n e r y g ma n a g e me n t s t r a t e y g o f t h e e n e r y g s t o r a g e s y s t e m i n c l u d e d b a t t e r y a n d u l t r a c a p a c i t o r wa s s t u d i e d . T h e l i f e c y c l e c o s t o f c a p a c i t y o p t i mi z a t i o n me t h o d b a s e d o n g e n e t i c a l g o r i t h m wa s p r o p o s e d .E x a mp l e a n a l y z s i s d e mo n s t r a t e s t h a t t h e a l g o r i t h m i s e f f e c t i v e a n d p r a c t i c a l ; t h e o p t i mi z e d s y s t e m l a r g e l y s a v e s t h e e c o n o mi c c o s t . Ke y wo r d s :wi n d g e n e r a t i o n s y s t e m;h y b i r d e n e r g y s t o r a g e ;c a p a c i t y o p t i mi z a t i o n o f e n e r g y s t o r a g e;g e n e t i c