基于随机规划理论的风电穿透功率极限计算+程序

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摘要简要介绍了风力发电的现状以及风电的原理和特点，通过风电的随机性引出风电穿透功率极限的概念。论述了求取风电场穿透功率极限的暂态分析算法、频率约束算法和一些其他方法。详细分析了制约风电穿透功率极限的因素并且以风电场的最大装机容量为目标函数，建立了数学优化模型。在建立数学模型的过程中考虑风电随机性，介绍了随机规划理论和随机模拟技术。在求解的过程中还应用了遗传算法，最后用上述方法成功求解了一个具体的IEEE30系统算例。64377

毕业论文关键词风电穿透功率极限随机规划随机模拟遗传算法

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title WIND POWER PENETRATION LIMIT CALCULATION BASED ON RANDOM PLANNING

Abstract This paper introduces the status and principle of wind power generation briefly, presenting the concept of wind power penetration limit by wind’s randomness. It expounds the approaches to calculate wind power penetration limit, such as transient analysis, frequency constraint and some other methods. It analyses the factors that restrict the wind power penetration and makes the objective function of the maximum installed capacity of wind farm, then it sets up the mathematic optimization model. Considering the random of wind power, it introduces the random planning and stochastic simulation theory. In this process, genetic algorithm also be used. At last, a detail IEEE30 system example is solved by these methods.

Keywords wind power penetration limit random planning stochastic simulation genetic algorithm

1 绪论1

1.1 选题背景 1

1.2 文献介绍 1

1.3 本文主要内容 2

2 风电原理、特点2

2.1 风机速度与出力 2

2.2 风速的分布函数 4

3 机会约束规划理论 5

4 遗传算法 7

4.1 基本概念 7

4.2 遗传算法的实现 9

4.3 随机模拟技术 10

5 风电场穿透功率极限的计算10

5.1 基本概念 10

5.2 穿透功率极限的计算方法 11

5.3 穿透功率极限的实质 13

5.4 机会约束规划模型 16

5.5 基于随机模拟的遗传算法 19

5.6 IEEE30算例 21

结论 25

致谢 26

参考文献27

附录A算法流程图28

附录B IEEE30系统参数29

附录 C 程序代码 32

1 绪论

1．1 选题背景

能源是人类赖以生存的物质基础。自从工业革命以来，全球的能源消耗飞速增长。人类迈进信息化时代以来，各行各业，尤其是工业，对能源的依赖越来越大，可以毫不夸张地说能源是人类经济社会的命脉。煤炭、石油、天然气等化石能源总量有限。同时，燃烧化石燃料产生大量的CO2，带来严重的温室气体污染。因此，亟待开发新的清洁可再生能源。

风能是一种开发成本较低、清洁、安全、可再生的能源。因此，风能的开发利用越来越受到重视。中国早在古代就利用风能抽水、灌溉。而历史上记载最早的风力发电机组是在19世纪90年代由丹麦研制成功的。然而，由于早期的技术并不完善，风力发电的效率很低，在加上风电没有受到人们的重视，因此，风电一直没有得到推广。20世纪70年代，全世界爆发了石油危机，这场危机给世界经济造成重创，也让美国等国家意识到过度依赖石油等化石能源造成的严重后果。于是，以美国为首的一批资本主义国家陆续投入人力物力研发新型的、高效风电机组。20世纪80年代，美国建成了现代意义上的风力发电场。20世纪90年代，欧美等发达国家相继出台了鼓励发展风电的政策，世界范围内的风电机组装机容量开始保持高速增长。风电技术在人们的研究下也越来越成熟可靠。到了本世纪初期，全世界的风电机组装机容量已经突破了百万吉瓦，相当于少消耗了十几亿桶石油资源。论文网