專利名稱：基于果蠅優化算法的海島新能源系統最優容量配置方法
技術領域：
本發明涉及一種海島新能源系統容量配置方法，具體為一種基于果蠅優化算法的海島新能源系統最優容量配置方法。
背景技術：
新能源指的是非炭的能源，如風能、水能、太陽能、生物質能等。最主要的優點是開發新能源有利于社會的可持續發展，有利于人類健 康，有效地保護地球環境，海島新能源可提高供電質量與清潔能源的利用效率，減少島內化石資源的消耗量和環境污染物排放；增強發電接納能力，滿足島內居民長期穩定的用電需求，避免因海底電纜故障引起的島內大面積停電事故；提升電網整體抗災能力，為電網應急提供支撐；制定海島微電網的規程規范，為今后此類工程的設計、建設、運行和維護積累經驗；并能夠有效解決海島地區的用電難問題，減少化石資源的消耗量和環境污染物排放，促進海島電能更加綠色、經濟、環保。由于大陸沒有電網連接的獨立海島，海島的供電主要包括光伏發電、風電和柴油機發電，但光伏發電、風電受天氣因素影響較大。因而，海島新能源還設有蓄電池保存多余的電量，如何降低發電生產成本，提高新能源的利用率，發揮電容量的最大經濟效益是當前面臨的最大問題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種基于果蠅優化算法的海島新能源系統最優容量配置方法，確保系統在使用壽命內，系統的運行成本最低，經濟效益最佳。為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案一種基于果蠅優化算法的海島新能源系統最優容量配置方法，新能源系統主要包括光伏發電、風電、蓄電池、柴油機以及充電控制器、逆變器，其特征在于，所述新能源系統容量配置采用果蠅優化算法進行優化，具體步驟如下I)根據海島的自然條件、氣候條件選擇光伏發電、風電的類型，確認光伏發電、風電、蓄電池、柴油機的參數值；2)確定海島的負荷情況，主要包括負載用電時間分布情況、各個時段負荷的性質、功率值、最大峰值負載的值；3)確定果蠅優化算法的目標函數為式(I)和式(2)描述的系統運行成本函數，rnin STC (x) = mm{CT (x) + Cm (x) + C1 (x) + Ctd }(^)其中X為系統優化變量組成的一維向量x = {NPV；P, NffT, NBATjP},NPVjP是并聯光伏電池串數，Nwt為風力發電機組數，Nbat,p為并聯蓄電池串數；觀隊。U廈,p)= ￡ iV; (C; + . ) + ；￡ 4 (K + n. + C/ + · Ci)
i=lJ=I
nBAT+ 藝 NBAT * (Cbat + yBAr _ Cbat λ-{n — yBAT — I) · Mbat ) + C1 + Ct d
k^\
+Cinv (yINV +1) + Minv (η — yINV -1)(2)其中，n為系統使用壽命年限、nPV、nWT、nBAT分別為光伏電池、風力發電機組和蓄電池的類型總數;C;、C“、Ci4r、Cinv分別為第i種類型光伏電池、第j種類型風力發電機組、第k種類型蓄電池以及逆變器的購買成本，單位為元；Μ;、Min、M1^、Minv對應于光伏電池、風力發電機組、蓄電池、逆變器一年的維修成本，單位為元/年；C/為風力發電機組安裝塔的購買成本為對應的安裝塔每年的維修成本、yINV為蓄電池、逆變器在系統使用壽命內期望更換次數K1為系統的安裝成本，包括系統各組成部分的安裝成本，以及充電控制器的購買成本'Kv=Kv，pO% i中類型光伏電池的總數，其中Kv■ i種光伏電池的串聯數量；而<〃為第i種光伏電池的并聯串數，為優化設計的變量；NkBAT=NkBAT，pxNkBAT>s為第k中類型蓄電池組的蓄電池總數為蓄電池的 串聯數量，蓄電池并聯數，是優化設計變量；CT,D為柴油機在使用壽命內的總成本，可用下列公式進行計算
權利要求
1.一種基于果蠅優化算法的海島新能源系統最優容量配置方法，新能源系統主要包括光伏發電、風電、蓄電池、柴油機，其特征在于，所述新能源系統容量配置采用果蠅優化算法進行優化，具體步驟如下 1)根據海島的自然條件、氣候條件選擇光伏發電、風電的類型，確認光伏發電、風電、蓄電池、柴油機的參數值； 2)確定海島的負荷情況，主要包括負載用電時間分布情況、各個時段負荷的性質、功率值、最大峰值負載的值； 3)確定果蠅優化算法的目標函數為式(I)和式(2)描述的系統運行成本函數， min STC(X) = min{Cr (x) + Cm (x) + C1 (x) + Cr D }(1) 其中X為系統優化變量組成的一維向量x = {NPV；P, NffT, Nbat；p},Npv；p是并聯光伏電池串數，Nwt為風力發電機組數，Nbalp為并聯蓄電池串數；
2.根據權利要求I所述的一種基于果蠅優化算法的海島新能源系統最優容量配置方法，其特征在于所述的果蠅優化算法步驟為 1)先隨機初始化果蠅群體的位置； 2)然后賦給每個果蠅嗅覺，即尋找食物的隨機方向和隨機距離； 3)由于無法得知食物的具體位置，因此當單個果蠅單次飛行到達一個位置(xi，yi)時，計算與原點的距離Di，將距離的倒數作為味道濃度判定值Si，如式⑶所示
3.根據權利要求2所述的一種基于果蠅優化算法的海島新能源系統最優容量配置方法，其特征在于所述為系統使用壽命年限η取值范圍為5-20年。
全文摘要
一種基于果蠅優化算法的海島新能源系統最優容量配置方法，新能源系統主要包括光伏發電、風電、蓄電池、柴油機，其特征在于，所述新能源系統容量配置采用果蠅優化算法進行優化，具體步驟如下1)根據海島的自然條件、氣候條件選擇光伏發電、風電的類型，確認光伏發電、風電、蓄電池、柴油機的參數值；2)確定海島的負荷情況，主要包括負載用電時間分布情況、各個時段負荷的性質、功率值、最大峰值負載的值；3)確定果蠅優化算法的目標函數；4)采用果蠅優化算法，得到海島新能源系統的最優容量配置參數x＝{NPV,p,NWT,NBAT,p}。本發明的有益效果為大大降低海島新能源系統發電生產成本，發揮電容量的最大經濟效益；減少化石資源的消耗量和環境污染物排放，促進海島電能更加綠色、經濟、環保；為海島提供充足電能保障。
文檔編號G06N3/00GK102904289SQ20121039488
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月18日 優先權日2012年10月18日
發明者包艷, 王輝, 陳向華, 袁小芳, 王北寧 申請人:長沙學院