专利名称：基于果蝇优化算法的海岛新能源系统最优容量配置方法
技术领域：
本发明涉及一种海岛新能源系统容量配置方法，具体为一种基于果蝇优化算法的海岛新能源系统最优容量配置方法。
背景技术：
新能源指的是非炭的能源，如风能、水能、太阳能、生物质能等。最主要的优点是开发新能源有利于社会的可持续发展，有利于人类健 康，有效地保护地球环境，海岛新能源可提高供电质量与清洁能源的利用效率，减少岛内化石资源的消耗量和环境污染物排放；增强发电接纳能力，满足岛内居民长期稳定的用电需求，避免因海底电缆故障引起的岛内大面积停电事故；提升电网整体抗灾能力，为电网应急提供支撑；制定海岛微电网的规程规范，为今后此类工程的设计、建设、运行和维护积累经验；并能够有效解决海岛地区的用电难问题，减少化石资源的消耗量和环境污染物排放，促进海岛电能更加绿色、经济、环保。由于大陆没有电网连接的独立海岛，海岛的供电主要包括光伏发电、风电和柴油机发电，但光伏发电、风电受天气因素影响较大。因而，海岛新能源还设有蓄电池保存多余的电量，如何降低发电生产成本，提高新能源的利用率，发挥电容量的最大经济效益是当前面临的最大问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于果蝇优化算法的海岛新能源系统最优容量配置方法，确保系统在使用寿命内，系统的运行成本最低，经济效益最佳。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种基于果蝇优化算法的海岛新能源系统最优容量配置方法，新能源系统主要包括光伏发电、风电、蓄电池、柴油机以及充电控制器、逆变器，其特征在于，所述新能源系统容量配置采用果蝇优化算法进行优化，具体步骤如下I)根据海岛的自然条件、气候条件选择光伏发电、风电的类型，确认光伏发电、风电、蓄电池、柴油机的参数值；2)确定海岛的负荷情况，主要包括负载用电时间分布情况、各个时段负荷的性质、功率值、最大峰值负载的值；3)确定果蝇优化算法的目标函数为式(I)和式(2)描述的系统运行成本函数，rnin STC (x) = mm{CT (x) + Cm (x) + C1 (x) + Ctd }(^)其中X为系统优化变量组成的一维向量x = {NPV；P, NffT, NBATjP},NPVjP是并联光伏电池串数，Nwt为风力发电机组数，Nbat,p为并联蓄电池串数；观队。U厦,p)= ￡ iV; (C; + . ) + ；￡ 4 (K + n. + C/ + · Ci)
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nBAT+ 艺 NBAT * (Cbat + yBAr _ Cbat λ-{n — yBAT — I) · Mbat ) + C1 + Ct d
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+Cinv (yINV +1) + Minv (η — yINV -1)(2)其中，n为系统使用寿命年限、nPV、nWT、nBAT分别为光伏电池、风力发电机组和蓄电池的类型总数;C;、C“、Ci4r、Cinv分别为第i种类型光伏电池、第j种类型风力发电机组、第k种类型蓄电池以及逆变器的购买成本，单位为元；Μ;、Min、M1^、Minv对应于光伏电池、风力发电机组、蓄电池、逆变器一年的维修成本，单位为元/年；C/为风力发电机组安装塔的购买成本为对应的安装塔每年的维修成本、yINV为蓄电池、逆变器在系统使用寿命内期望更换次数K1为系统的安装成本，包括系统各组成部分的安装成本，以及充电控制器的购买成本'Kv=Kv，pO% i中类型光伏电池的总数，其中Kv■ i种光伏电池的串联数量；而<〃为第i种光伏电池的并联串数，为优化设计的变量；NkBAT=NkBAT，pxNkBAT>s为第k中类型蓄电池组的蓄电池总数为蓄电池的 串联数量，蓄电池并联数，是优化设计变量；CT,D为柴油机在使用寿命内的总成本，可用下列公式进行计算
权利要求
1.一种基于果蝇优化算法的海岛新能源系统最优容量配置方法，新能源系统主要包括光伏发电、风电、蓄电池、柴油机，其特征在于，所述新能源系统容量配置采用果蝇优化算法进行优化，具体步骤如下 1)根据海岛的自然条件、气候条件选择光伏发电、风电的类型，确认光伏发电、风电、蓄电池、柴油机的参数值； 2)确定海岛的负荷情况，主要包括负载用电时间分布情况、各个时段负荷的性质、功率值、最大峰值负载的值； 3)确定果蝇优化算法的目标函数为式(I)和式(2)描述的系统运行成本函数， min STC(X) = min{Cr (x) + Cm (x) + C1 (x) + Cr D }(1) 其中X为系统优化变量组成的一维向量x = {NPV；P, NffT, Nbat；p},Npv；p是并联光伏电池串数，Nwt为风力发电机组数，Nbalp为并联蓄电池串数；
2.根据权利要求I所述的一种基于果蝇优化算法的海岛新能源系统最优容量配置方法，其特征在于所述的果蝇优化算法步骤为 1)先随机初始化果蝇群体的位置； 2)然后赋给每个果蝇嗅觉，即寻找食物的随机方向和随机距离； 3)由于无法得知食物的具体位置，因此当单个果蝇单次飞行到达一个位置(xi，yi)时，计算与原点的距离Di，将距离的倒数作为味道浓度判定值Si，如式⑶所示
3.根据权利要求2所述的一种基于果蝇优化算法的海岛新能源系统最优容量配置方法，其特征在于所述为系统使用寿命年限η取值范围为5-20年。
全文摘要
一种基于果蝇优化算法的海岛新能源系统最优容量配置方法，新能源系统主要包括光伏发电、风电、蓄电池、柴油机，其特征在于，所述新能源系统容量配置采用果蝇优化算法进行优化，具体步骤如下1)根据海岛的自然条件、气候条件选择光伏发电、风电的类型，确认光伏发电、风电、蓄电池、柴油机的参数值；2)确定海岛的负荷情况，主要包括负载用电时间分布情况、各个时段负荷的性质、功率值、最大峰值负载的值；3)确定果蝇优化算法的目标函数；4)采用果蝇优化算法，得到海岛新能源系统的最优容量配置参数x＝{NPV,p,NWT,NBAT,p}。本发明的有益效果为大大降低海岛新能源系统发电生产成本，发挥电容量的最大经济效益；减少化石资源的消耗量和环境污染物排放，促进海岛电能更加绿色、经济、环保；为海岛提供充足电能保障。
文档编号G06N3/00GK102904289SQ20121039488
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者包艳, 王辉, 陈向华, 袁小芳, 王北宁 申请人:长沙学院