独立风光发电混合系统容量配置优化研究

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1、第34卷第2期计算机仿真2017年02月文章编号：1006—9348(2017)02—0156—06独立风光发电混合系统容量配置优化研究胡林静，赵洋，于士航，王悦臻(内蒙古工业大学电力学院，内蒙古呼和浩特010080)摘要：建设独立性风光混合发电系统，需对容量配置进行优化求解。为获得独立系统最优容量配置，传统算法求解时易发生收敛速度变慢、陷入局部最优解等问题，提出了一种量子遗传算法的容量最优配置求解方法。结合风光条件，引入全周期成本计算公式，结合年负载缺电率等约束条件，以系统总净现值和度电成本作为评价指标，建立系统容量配置经济型模型。通过量子比特编码与量子旋转门更新的量子遗传算法

2、对模型进行求解。结合仿真，并与HOMER软件计算结果对比参照分析，仿真结果表明上述算法能有效给出全局最优解，证明了发电系统配置优化的有效性。关键词：风光储；容量配置；量子遗传算法；建模与仿真中图分类号：TM743文献标识码：BCapacityAllocationOptimizationStudyofStand—aloneWind—PVHybridPowerSystemHULin—jing，ZHAOYang，YUSHi—hang，WANGYue—zhen(Collegeofelectricpower，InnerMongoliaUniversityofTechnology，Hohho

3、tInnerMongoliaInnerMongolia，010080，China)ABSTRACT：Inordertogettheoptimalcapacityallocationfortheindependenthybridpowergenerationsystem，thetraditionalalgorithmiseasytofallintoslowconvergencerateandlocaloptimalsolution．Anapproachbasedonquan-tumgeneticalgorithm(QGA)ofQuantumbitcodingandQuantumro

4、tatinggateispresentedtooptimizethecapacityallocationofthesystem．CombinedwiththeconstraintsoftheLossofPowerSupplyProbability(LPSP)，LifeCycleCostformula(LCC)isintroduced，thetotalnetpresentvalueofthesystemandelectricitycostsaretakenastheeval—uationindex，thesystemeconomicmodelofcapacityallocation

5、isestablishedandsolvedbyQGA．ComparedwiththecomputationresultsofHOMERsoftware．thesimulationresultsshowthattheproposedalgorithmcaneffectivelyobtaintheglobaloptimalsolution，whichverifiestheeffectivenessofthealgorithm．KEYWORDS：Wind／PV／storage；capacityallocation；QGA；modelingandsimulation．1引言近年来，随着

6、化石能源的日渐枯竭，各国已经将目光转向风能、太阳能等清洁能源。内蒙古地区地域广阔，人员分布较为分散，大型输电设施难以到达小型人口聚居区。利用区内丰富的风能与太阳能的风／光／储混合发电系统能够有效解决偏远地区用电需求。与单一型新能源发电模式相比，利用风能、太阳能发电的风／光／储混合发电系统有着显著优势。张北风光储混合基金项目：内蒙古自然科学基金项目：(NJZYl3122)；内蒙古高等学校科研项目：(2013MS0707)收稿日期：2016—03—17修回日期：2016一04—16—156一发电系统工程项目一、二期投产应用证明风光储混合发电系统在能源利用、电能调度等方面有着单一发电模

7、式难以比拟的优势。在混合发电系统诸多研究中，优化混合发电系统容量配置对于减少储能容量，提高风光资源的利用有着重大的意义。部分研究重点突出蓄电池容量配置对于抑制风光发电单元波动的影响，忽略系统运行经济性。文献[1]考虑独立光伏发电系统的蓄电池容量配置，其研究方向重点放在选用不同电池对于发电系统波动的抑制；文献[2]虽然以风／彤柴／储混合发电系统作为研究背景，其最终结果只是给出蓄电池容量配置。文献[3]虽然考虑综合容量配置，其重点在于探究如何减少储能容量。文献[4]研究水光储容量配置