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风/光互补发电是一种清洁、无污染、可再生的新型能源,将为能源结构的调整和环境保护做出巨大贡献,已经受到我国和世界上其它许多国家的重视。目前,国内外对风/光互补发电的研究主要集中于风力发电机组的研制及控制、光伏发电单元的研制及控制和风/光互补发电系统的优化设计等,对风/光互补发电系统能量管理控制方面的研究相对较少。
风/光互补发电系统是一个开放的分布式系统,其发电装置分散地分布于发电场中。针对风/光互补发电系统的特点,在对国内外相关资料进行收集、整理、分析和综合之后,对风/光互补发电系统的能量管理控制作了进一步的研究。
本文主要研究内容包括:
1.风/光互补发电能量管理控制系统的体系结构研究。针对风/光互补发电系统的结构和特点,在研究和分析多Agent系统在电力系统中应用的基础上,设计了一种基于多Agent的风/光互补发电能量管理控制系统的体系结构,包括能量管理控制系统的整体结构、能量管理Agent模型、多Agent合作方法的设计等。并从控制系统的冗余性和快速性两个性能指标出发,以各Agent之间的通讯时间最短为目标设计了一个确定体系结构中能量管理Agent的数量的数学模型,并采用遗传算法进行求解,确定了各类型能量管理Agent的数量,完成了能量管理控制系统体系结构的设计。
2.风/光互补发电系统的恒压控制研究。在分析风/光互补发电系统的特点、发电系统中无功功率与电压的关系的基础上,建立以系统无功补偿费用和有功网损费用最小为目标的数学模型,采用改进的遗传算法进行求解,既保证了风/光互补发电系统的电压质量,又能减少系统的无功补偿和网损费用。
3.基于组态软件的风/光互补发电能量管理控制系统平台的开发。详细介绍了系统平台开发的硬件环境、软件环境、主要模块的功能及实现。开发的系统平台实现了对风/光互补发电系统各个重要参数的实时采集、存储、显示、越限报警等,并能监控整个风/光互补发电系统的运行。
最后对全文进行了总结,说明研究的主要成果,同时指出自己的不足和有待进一步研究的问题。