基于果蝇优化算法的混合发电系统最优容量配置

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1、学校代号10532学号S12094021分类号TM6密级公开硕士学位论文基于果蝇优化算法的混合发电系统最优容量配置学位申请人姓名赵静艺培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称袁小芳副教授学科专业控制科学与工程研究方向新能源发电系统论文提交日期2015年4月20日学校代号：10532学号：S12094021密级：公开湖南大学硕士学位论文基于果蝇优化算法的混合发电系统最优容量配置学位申请人姓名：赵静艺导师姓名及职称：袁小芳副教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：控制科学与工程论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年5月14日答辩委员会主席：李树涛Si

2、zingoptimizationofthehybridpowersystembasedonthefruitflyoptimizationalgorithmbyZHAOJingyiB.E.(ZhongyuanUniversityofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinControlScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupe

3、rvisorAssociateProfessorYUANXiaofangApril,2015湖南大学学位论义原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式巧明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：技Ｉｆ也日斯：幼（ｔ年／月２日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机

4、构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阁。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密囚。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名：担Ｌ轉也日期；年＾月２日导师签名：日期：ｗＴ年在月日（５基于果蝇优化算法的混合发电系统最优容量配置摘要随着全球经济的快速发展，人类对电能的依赖程度也不断增加，而远离电网的偏远岛屿及山区供电尚存在问题。这些地区一般拥有比较丰富的风、光等自然资源，同时风、

5、光也是可再生清洁能源，既环保又经济。因此，因地制宜的建立含新能源发电的混合发电系统可以有效的解决其供电问题。本文结合我国珠海东澳岛地区的供电需求情况以及其特有的地理环境，提出了由风、光、柴、蓄等组成的混合发电系统。本文对该系统的研究和设计主要做了如下工作：本文首先根据混合发电系统的结构特点，介绍了系统各个组成元件的数学模型，并分析其工作特性，以东澳岛为项目实施地，根据该岛屿全年太阳能资源、风能资源分布情况及其气候特征对该地区自然资源进行了资源评估分析。对混合发电系统进行容量优化配置是其运行控制的前提。根据系统特性，建立了系统优化的成本函数模型、约束条件及能量运行方案。

6、利用果蝇优化算法(FOA)分别对在不同的能量运行方案下的混合发电系统进行优化仿真实验，并对仿真结果及系统能量平衡进行了对比分析。结果表明，能量运行方案的选择对系统容量优化配置结果有较大影响。其次，在基本FOA算法的基础上，提出了一种改进的果蝇优化算法(IFOA)。用基于IFOA算法的方法对混合发电系统重新进行容量优化配置，并将优化结果与基本FOA算法、微粒群算法(PSO)以及人工蜂群算法(ABC)的优化结果进行对比分析，突出改进果蝇优化算法的优点。同时进行了不同类型的混合发电系统的仿真研究，以表明新能源发电部分对混合发电系统成本的影响。此外，用两种典型的天气状况对设计

7、的系统进行验证，以证明得到的优化系统的适用性以及所用设计方法的合理性。最后，以系统年运行成本和年二氧化碳排放量为目标函数，以供电可靠性为约束条件，利用IFOA算法对该混合发电系统进行了多目标优化设计。建立了系统优化目标函数模型，分析了多目标问题的求解方法，在MATLAB仿真工具中进行仿真实验，并对仿真结果进行分析验证。并分别进行了系统不同型号设备匹配的仿真对比分析和不同地区的仿真实验对比分析。多目标优化结果综合考虑多种因素，为决策者提供更多更直观的系统配置选择。关键词：混合发电系统；容量优化配置；果蝇优化算法；多目标优化设计II硕士学位论文Abstr