【摘 要】
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近年来,能源危机与环境污染已成为制约社会发展的关键因素,使得积极发展可再生能源得到前所未有的关注。氢能清洁高效、应用广泛,符合未来发展趋势,开始吸引越来越多的国家和地区重视氢能的开发与利用,基于氢能的直流微网系统也因此成为研究的新课题。本文研究可离网型直流互联微网系统中,风、光、氢、蓄混合发电系统的能量管理及协同优化配置问题,构建了直流微网系统基本模型;并通过K-means算法实现对风电出力、光伏
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近年来,能源危机与环境污染已成为制约社会发展的关键因素,使得积极发展可再生能源得到前所未有的关注。氢能清洁高效、应用广泛,符合未来发展趋势,开始吸引越来越多的国家和地区重视氢能的开发与利用,基于氢能的直流微网系统也因此成为研究的新课题。本文研究可离网型直流互联微网系统中,风、光、氢、蓄混合发电系统的能量管理及协同优化配置问题,构建了直流微网系统基本模型;并通过K-means算法实现对风电出力、光伏出力、负荷三种数据典型时序场景的同步提取;基于蒙特卡洛方法模拟电动汽车负荷;简析分布式电源接入容量及接入方式对微网系统的影响;提出氢能支撑的“10种运行模式”的能量管理策略;利用双层规划模型,上层以等年值成本、总网络损耗和总电压偏移最小为优化目标,下层以负载缺电率及能量溢出比综合指标最小为目标,充分考虑环境效益,使用粒子群优化算法以MATLAB/Simulink为平台进行优化求解。结果表明,基于K-means的同步场景缩减能够体现风电/光伏/负荷数据之间的相关性,可用于微网规划设计中数据的前序处理;所提出的能量管理策略能很好利用锂电池及氢能系统互补特性,实现多种模式的无缝切换并平抑系统能量波动。通过双层粒子群算法进行优化配置的直流微网系统虽在造价上略有不足,但具有更高的电能质量和可靠性,能最大化利用可再生能源。考虑到工业需求、氢燃料汽车的发展,以及成本的持续下降,氢能支撑的直流微网系统具有广阔的应用前景。
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