基于多目标理论的光伏并网发电量预测研究

【摘要】：作为清洁可再生资源,太阳能已被广泛利用,截至2013年底,全球光伏发电装机容量138.86GW,新增容量38.35GW。但太阳能光伏发电系统因受环境、气候、设计和设备等因素的影响,输出功率具有周期性和不确定性,进而影响配电网的稳定。为了实现光伏发电系统电能的合理利用,根据多目标理论的要求,将光伏发电系统综合利用最优作为总目标。将光伏并网系统的输出功率、电网功率和节点电压等动态实时约束作为不等式约束条件,有功功率平衡和节点潮流方程等作为等式约束条件。建立了光伏并网系统有限容量的光伏发电量最大、用户不同电价政策的用户费用支出最小和光伏系统效益(经济效益最大和社会效益最大)最大三个子目标。为了实现光伏发电系统综合利用最优,需要对光伏发电系统的输出功率进行准确的预测。建立基于遗传算法的光伏系统发电功率预测的数学模型,该模型包含数据选取,遗传算法和数据处理三个部分。通过对光伏发电系统采集到的历史数据进行筛选,选出合适的历史数据作为初始种群。利用遗传算法中的选择、交叉和变异操作,完成对种群的遗传操作,通过合理的适应度值计算方法选出最优个体。采用多次测量取平均值的方法,得到最终的光伏输出功率预测结果。以北京建筑大学5.6k W光伏并网发电系统为研究对象,将利用遗传算法得到的光伏系统发电功率预测值与对系统实际运行数值对比,预测值与实际值之间的均方根误差是NB/T 32011-2013《光伏发电站功率预测系统技术要求》中规定的误差值的一半,月合格率为100%。在满足用户负荷需求前提下,根据不同的光伏上网电价和用电电价政策,提出对光伏发电系统电能的合理分配和利用,实现效益最大。 【关键词】：光伏并网发电系统 多目标理论 发电量预测 用户费用 系统效益 遗传算法
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-19
• 1.1 研究背景8-10
• 1.1.1 光伏发电的应用8-9
• 1.1.2 研究意义9-10
• 1.2 光伏发电预测方法研究现状10-15
• 1.2.1 经典预测法10
• 1.2.2 传统预测法10-11
• 1.2.3 现代预测法11-13
• 1.2.4 组合预测13-15
• 1.3 多目标理论应用的研究现状15-17
• 1.3.1 多目标应用15-16
• 1.3.2 多目标优化方法16-17
• 1.4 课题研究内容17-19
• 第2章 光伏并网发电量预测及效益评价19-33
• 2.1 光伏发电系统19-23
• 2.1.1 分类19-20
• 2.1.2 计量种类20-22
• 2.1.3 光伏系统构成22-23
• 2.2 发电量影响因素23-27
• 2.2.1 自然因素23-25
• 2.2.2 设备因素25-26
• 2.2.3 设计因素26-27
• 2.2.4 其他因素27
• 2.3 对配电网的影响27-28
• 2.3.1 对电源规划影响27
• 2.3.2 对电网运行影响27
• 2.3.3 对电网稳定性影响27-28
• 2.4 光伏并网的效益评价28-31
• 2.4.1 电价政策的影响28-29
• 2.4.2 经济效益评价29-31
• 2.4.3 环境效益评价31
• 2.5 发电量预测的技术要求31-33
• 第3章 多目标理论33-41
• 3.1 多目标理论33-35
• 3.2 光伏并网发电量预测数学模型35-38
• 3.2.1 确定优化目标35
• 3.2.2 光伏发电量最大35-36
• 3.2.3 用户费用支出最小36-37
• 3.2.4 系统效益最大37-38
• 3.3 约束条件38-39
• 3.3.1 潮流约束38
• 3.3.2 电压约束38-39
• 3.3.3 光伏并网系统注入39
• 3.4 优化方法39-41
• 第4章 基于多目标理论的光伏并网发电量预测模型41-62
• 4.1 遗传算法41-45
• 4.1.1 遗传算法流程41-42
• 4.1.2 编码方式42
• 4.1.3 遗传算子42-44
• 4.1.4 适应度值确定44-45
• 4.2 发电量模型45-52
• 4.2.1 模型描述45-46
• 4.2.2 数据选取46-48
• 4.2.3 遗传算法流程48-51
• 4.2.4 数据处理51-52
• 4.3 预测实例52-62
• 4.3.1 数据选取52-55
• 4.3.2 遗传算法55-58
• 4.3.3 数据处理58-62
• 第5章 发电量预测与多目标优化结果62-85
• 5.1 发电量预测结果62-78
• 5.1.1 误差评价指标62-63
• 5.1.2 不同季节及不同天气条件预测结果63-77
• 5.1.3 预测误差的分析77-78
• 5.2 用户费用最小78-80
• 5.2.1 居民用户78-79
• 5.2.2 商业用户79-80
• 5.3 光伏并网发电系统效益计算80-81
• 5.3.1 经济效益80
• 5.3.2 社会效益80-81
• 5.4 综合多目标考虑光伏并网策略81-85
• 总结与展望85-86
• 参考文献86-89
• 致谢89-90
• 在读期间发表论文90

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

改进GM(1,1)残差修正模型在光伏发电量短期预测中的应用    贺琳;李英姿;

光伏并网发电系统对电网的影响及相关需求分析    杨卫东;薛峰;徐泰山;方勇杰;李碧君;

基于ARMA模型的光伏电站出力预测    兰华;廖志民;赵阳;

基于模糊识别的光伏发电短期预测系统    陈昌松;段善旭;蔡涛;代倩;

BP-马尔科夫组合预测方法在光伏发电量预测中的应用    姜侨娜;陈中;

含风电场多目标低碳电力系统动态经济调度研究    张晓辉;董兴华;

光伏并网发电系统对电网的影响研究综述    陈炜;艾欣;吴涛;刘辉;

大规模风电接入的电力系统优化调度新方法    李茜;刘天琪;李兴源;

微电网多目标动态优化调度模型与方法    洪博文;郭力;王成山;焦冰琦;刘文建;

改进粒子群-禁忌搜索算法在多目标无功优化中的应用    李佳;刘天琪;李兴源;邢大鹏;李茜;江东林;肖军;

多目标优化算法在多客户批处理机环境下的应用研究    谭琦

光伏发电并网系统的相关技术研究    赵杰

“十二五”期间能源结构优化及新能源发展对策研究    张炫炫

考虑光伏发电的短期负荷预测    祝燕萍

车辆路径问题建模与多目标进化算法    谢桂芩

基于粒子群算法的微电网优化配置与低碳调度    刘文胜

大规模集中接入的光伏电站功率预测    葛鹏江

混合多目标进化算法的研究与应用    金焕杰

基于小波神经网络的分布式光伏发电出力预测    姜强鑫

大型循环流化床锅炉燃烧过程多目标优化研究    徐浩

含风能电网多目标优化调度研究    黄燕燕

电力系统多目标优化发电调度的改进决策方法    郑斌

变权组合预测模型的建立及其在区域生态风险预测中的应用    臧淑英;梁欣;冯仲科;

变权组合预测模型在地下水水位预测中的应用    王新民;崔巍;

变权组合预测模型在滑坡预测中的应用    崔巍;王新民;杨策;

改进的货运量最优变权组合预测模型    谭司庭;史峰;

组合预测方法研究及其在电力负荷预测中的应用    王吉权;赵玉林;马力;

大容量并网型光伏电站功率预测预报系统设计    程序;周海;崔方;丁杰;

含间歇式电源电力系统风险评估的研究综述    胡艳梅;吴俊勇;高立志;

误差倒数变权组合预测方法    岳艳春;黄廷祝;

青海大规模光伏发电发展问题探讨    李春来;朱慧敏;孔祥鹏;赵世昌;王轩;

BP-马尔科夫组合预测方法在光伏发电量预测中的应用    姜侨娜;陈中;

对昆明电网光伏并网发电的一些思考    邹贤;王琳;

高级生态住宅小区能源系统环境经济效益分析    陈耀龙;

基于灰色关联度和神经网络的变权组合预测模型研究    李俊峰;戴文战;

对昆明电网光伏并网发电的一些思考    邹贤;王琳;

组合预测方法研究及其在电力负荷预测中的应用    王吉权;马力;赵玉林;

光伏发电量与气象因子的关系及其预报试验简报    何明琼;陈正洪;成驰;

变权组合预测模型在中国煤炭需求预测中的应用    王永光;赵国浩;

变权重组合预测方法用于电力负荷预测    刘博;张筱慧;许璞;

考虑低碳的均衡发电量调度模式的日前发电计划    谢丽荣;郭锋;丁恰;黄静;张俊;

储能系统提高新能源发电接入电网能力研究    李木一;

基于可持续发展的我国电源结构优化研究    杨莉

基于MMOI方法的电信客户流失预测与挽留研究    罗彬

中国地面太阳辐射长期变化特征及短期预报方法研究    马金玉

我国造船订单波动及其风险研究    赵毓婷

风力发电与光伏发电系统小干扰稳定研究    黄汉奇

大坝安全监控集成智能专家系统关键技术研究    王建

水资源可再生临界控制研究——在黄河流域水资源最优分配中的应用    薛小杰

自然—人工二元模式下河川径流变化规律和合理描述方法研究    蒋晓辉

油品市场特性分析及企业发展研究    杨立峰

几个预测方法及模型的研究    唐万梅

基于成本预测和环境价值的SWHP经济评价    宋雅楠

火力发电企业环境成本研究    冯叶

基于成本效益分析的分布式电源规划    韩磊

企业环境成本确认与计量的改进及应用探讨    陈昊旭

变权组合方法在滑坡预测中的应用    崔巍

江西省能源供需缺口预测及对策研究    刘雷

大型光伏电站接入电网的技术和特性研究    张琪祁

电动汽车大规模接入对电网的影响分析    寇凌峰

中长期电力负荷预测的研究与分析    李建伟

基于状态转移的股指期货波动时变组合预测研究    王红丽

BP神经网络模型中活化函数对网络性能影响的研究    潘涛

太阳辐射量与光伏系统优化设计软件    杨金焕;葛亮;

浅析太阳电池并网发电技术    殷洪亮;吕建;

改进GM(1,1)残差修正模型在光伏发电量短期预测中的应用    贺琳;李英姿;

应用神经网络法预测光伏系统发电功率    刘敬;高志建;

中国的太阳能资源及应用潜力    由世俊,孙贺江,马德刚,杨洪兴

节能调度的潜在影响及有待研究的问题    文福拴;陈青松;褚云龙;张振宇;

新能源产业2010年回顾与2011年展望    国家信息中心宏观政策动向课题组;范剑平;郝彦菲;

灰色预测模型的研究及应用    段锋;杨芬;

加快推进我国能源结构调整和产业升级的意义与路径    朱书刚;

基于气象因子的神经网络模型在光伏发电预测中的应用研究    代倩;段善旭;蔡涛;陈昌松;

中国地面太阳辐射长期变化特征及短期预报方法研究    马金玉

随机规划理论在风电并网系统分析中的应用研究    雷亚洲

一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法    李晓磊

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

新型直流输电的控制和保护策略研究    刘洪涛

大型循环流化床锅炉实时仿真模型与运行特性研究    高建强

多能源互补的多功能能源系统及其集成机理    韩巍

Elman神经网络与进化算法的若干理论研究及应用    时小虎

单目标、多目标最优化进化算法    刘海林

电力市场中的机组组合理论研究    张利

供电可靠性预测的研究    黄园芳

小波神经网络在遥感溢油图像去噪中的应用    朱美龙

基于支持向量机和遗传算法的人脸识别研究    梅盛鑫

基于自适应模糊控制的并网逆变器控制策略分析与研究    杜佳妮

微网失步解列保护的研究    于绚

风电并网对电力系统可靠性和备用影响研究    蒋小亮

基于多目标蚁群算法的三相异步电机优化设计    陈庆峰

电力市场条件下的水火电联合经济调度研究    倪佳燕

电力市场环境下计及AGC的机组组合问题    叶剑斌

基于GA的飞行器有效载荷运控模式的优化设计    刘薇

与建筑相结合的光伏并网发电示范电站    张艳红;张兴;林闽;吕绍勤;张崇巍;

光伏并网发电与建筑相结合技术的发展概况    原慧军;王效华;张兴磊;

光伏并网发电通信控制装置的设计    刘立军;焦翠坪;王淼;穆桂霞;张喜军;

国内规模最大的太阳能光伏并网发电项目投产    本刊编辑部;

光伏并网发电的研究进展    余涛;余婕;

浅谈光伏并网发电系统的发展    王晔;方波;

基于智能功率模块的光伏并网发电系统设计    桑绘绘;杨奕;

光伏并网发电系统的应用研究    张杰;刘生春;周瑜;

小型光伏并网发电系统设计与应用    毛伙南;陈峰;崔传芹;潘冬;陈海;郭金基;

3kW光伏并网发电装置研究与设计    唐卫波;夏向阳;

安徽首座变电站光伏并网发电系统的研究与应用    谢红福;何鸣;张可;王晓;

对昆明电网光伏并网发电的一些思考    邹贤;王琳;

对昆明电网光伏并网发电的一些思考    邹贤;王琳;

光伏并网发电系统技术经济分析    冯保念;洪瑞江;

国家体育场(鸟巢)100kW光伏并网发电系统设计    朱知洋;张光春;施正荣;

光伏并网发电技术综述    戴靖;何中一;邢岩;

无差拍控制在光伏并网发电系统中的应用    张超;何湘宁;

三相光伏并网发电系统的动态仿真    陶晓峰;吴红斌;

基于dsPIC的光伏并网发电系统研究    叶刚;

基于D类功率放大器一种光伏并网发电装置设计    白婧文;韩可;

格尔木200MW大型光伏并网发电项目选址确定    通讯员 李莎莎　秦滑

两大巨头抢滩敦煌光伏发电项目    张维贤 张耀 李树民

两大“巨头”抢滩敦煌光伏发电项目    张维贤　张耀 李树民

我国首个大型光伏并网发电示范项目开工    记者 李琛奇　通讯员 陈发明

10兆瓦光伏并网发电示范项目敦煌奠基    记者 陈宗立　通讯员 李开南

敦煌光伏并网发电示范工程本月开工    本报记者 陈其珏

国投敦煌10兆瓦光伏项目发电    记者 赵栋

光伏并网发电关键技术研究获重要突破    陶韡烁 记者 王春

太阳能光伏并网发电标准将完善    周洪博

策勒光伏并网发电项目开工    通讯员 高风梅 李彩艳

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

光伏并网发电系统若干关键技术的研究    陈宗祥

光伏并网发电的功率补偿控制研究    蔡纪鹤

光伏并网发电的功率补偿控制研究    蔡纪鹤

基于线性二次型最优控制的光伏并网发电系统的研究    李春玲

太阳能光伏并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

三相三电平光伏并网发电系统中若干关键技术的研究    杨滔

光伏并网发电和无功补偿综合控制技术研究    郭佳

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

三相光伏并网发电系统研究    雷家宁

有源滤波器在光伏并网发电系统中的应用研究    李绍慈

光伏并网发电系统关键技术研究    袁阳

基于光伏并网发电系统的孤岛检测    李春玲

单相光伏并网发电系统的研究    罗小英

单相数控光伏并网发电系统的研究    刘传洋

光伏并网发电装置的研究    王娉婷

2kW单相光伏并网发电系统的设计    吕文坤

单相光伏并网发电系统的研究    魏腾飞

两级式光伏并网发电系统的研究与设计    陈龙虎