多能源分布式发电系统机组组合问题的研究
世界经济，科技正处于飞速发展的阶段，人们的生活已经离不开电。电能又紧紧联系着能源问题，传统电力主要依靠于常规的化石燃料如煤炭、石油发电提供，大量的化石燃料消耗意味着地球能源的急剧减少和污染气体的大量排放。温室效应带来的恶劣影响已然愈发严重。这与全球推行的可持续发展和绿色环保理念格格不入，加上传统发电供电效率很低，转变能源形势已经迫在眉睫。分布式发电是综合各种能源发电的特点，并且考虑到了电能供需区域性，以及电网的兼容性的一种新的能源利用模式。随着技术的发展成熟，分布式发电日益完善，已经可以满足人们对电能质量的稳定性和可靠性要求。并且其污染小，可控制的特点使得分布式发电逐渐成为世界各国电力系统的重要选择。常规方式的能源利用存在着成本高，利用效率低等问题。通过一定的资源合理调配和对能源发电方式的优化可以有效解决好这个问题，这个过程就是发电机组的组合问题。分布式发电系统的机组组合不仅包含传统的水火电机组的调度,更重要的是添加了许多新能源发电设备，如太阳能光伏电池发电、风力发电等设备。本文根据分布式发电系统的特点设计出了一种包含多种能源发电机组的模型，并用遗传算法对系统可行性进行仿真。关键词 遗传算法，多能源分布，机组组合
目 录
1 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 目前世界能源使用情况 1
1.2.1 世界能源发展现状及趋势 1
1.2.2 国内能源的供应状况 2
1.2.4 研究多能源分布式发电的意义 3
1.3 课题研究的现实意义及主要工作 3
2 分布式发电机组组合的有关理论 4
2.1 概述 4
2.2 机组组合函数与算法介绍 4
2. 2.1机组组合的函数 4
2.2.2运行费用数学模型 5
2.3 分布式发电的机组组合模型的组成与调度方式 5
2.4 本章小结 6
3 模型的算法 6
3.1 遗传算法 6
3.1.1 遗传算法的理论介绍 6
3.1.2 遗传算法的发展状况. 6
3.1.3 遗传算法优化案例分析. 7
3.1.4 遗传 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
算法的使用 9
3.2 算法在本文中的使用 10
3.2.1 模型建立与编码 10
3.2.2 挑选函数和初始群体 11
3.2.3 运算操作 11
3.2.4 文中求解方法 12
4算例仿真分析 13
4.1 函数模型 13
4.2 系统及各机组的运行参数 14
4.3 机组组合方式 15
4.4 本章小结 16
5总结与展望 16
5.1 课题研究结果总结 16
5.2 课题展望 17
致 谢 17
参考文献 19
附录A 一元函数优化编码 21
附录B多元单峰函数优化编码 23
附录C 多元单峰函数M文件 25
附录D 术语解释 28
绪论
1.1 引言
人类社会的发展离不开能源，尤其是经世界经济发展，全球人口的剧增，能源供应已经出现了严重不足的现象。如果把能源供应仅仅依靠在对传统能源的开采上面，不仅不能解决资源短缺问题，一旦自然资源开采殆尽，将会对社会经济，科技发展造成难以估量的恶劣影响。并且，值得一提的是，传统自然能源的开采使用会产生大量污染环境的物质，会恶化我们赖以生存的地球环境，这也是我们不能接受的[1]。
1.2 目前世界能源使用情况
1.2.1 世界能源发展现状及趋势
资源利用现状
自从工业革命以来，特别是进入21世纪开始，随着经济全球化的进展，工业生产规模越来越大，对应的，对能源的需求也越大。但从石油资源的开采来说，已经从21世纪前的60亿油当量，提高到了100亿油当量[2]。这不禁让我们深深的担忧，地球上的自然资源就算再多，也经不起人类的这样疯狂开采，按照这种进度，早晚有一天所有的石油都会被用完的。此外使用这么多的石油过程中，对环境造成的污染也定然令人难以想象。
令人深思的是经过调查发现，经济欠发达地区的资源消耗总量均有所提高,但是经济、科技与社会比较发达的地区的增长速度却很慢,其占世界总消费量的比例也逐年减少。分析发现造成这个现象的主要原因有两个,一是发达国家的经济发展已进入高科技绿色产业,经济模式已经慢慢转化，大多是高科技产业为代表的第三产业。二是较为发达的国家经过了长时间的发展探索发现，传统工业产生的经济效益已经弥补不了发展过程中对环境造成的恶劣影响。
之前能源供应开始主要依赖于煤，但自从进入20世纪，人们更加青睐于天然气和石油，使得在20世纪60年代天然气与石油超越了煤炭，成了能源的主导[3]。
世界新能源发展趋势
由于全球资源分布的集中性特点，各国将会加大对于能源的争夺，且极有可能会产生冲突进而引发战争。全球能源消耗日益增高，导致了很多对大气、生态环境污染物产量的增加，使得环境保护的压力越来越大。在这样的状况下，世界未来的能源使用将趋向绿色，清洁，高效及市场化方向。想要达到这个目标，必须实现从能源生产源头到消费各个部分都能够实现清洁化[4]。
目前全球资源使用情况，在对资源开采和发电方面存在很大程度的资源浪费问题，因此提高能源使用率很关键。伴随全球的新能源技术迅猛发展，将来的能源利用率会不断提升。世界能源资源分布与需求分布具有不均衡的特点，导致很多国家现在资源已然无法满足国内需求，反而依靠资源进口。现如今大多数国家都出现了能源不足的状况，世界各国都在寻找稳定可靠的能源供应资源。科学技术的发展使得人们已经可以较为成熟的利用新能源发电作为发展的能量供应，且可再生能源无污染的特性在环保方面具有无可比拟的优势，所以新能源成为很多国家的重要战略部署。
根据目前全球的新能源利用情况了来看，风能由于利用原理简单，且设备投入成本较低，使其成了产业化发展最好的新能源产业，也是全球发展最快的新能源。不仅仅是风力发电，很多其他可再生能源诸如水能、太阳能已经成为各国新能源供应的重要战略选择。
目 录
1 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 目前世界能源使用情况 1
1.2.1 世界能源发展现状及趋势 1
1.2.2 国内能源的供应状况 2
1.2.4 研究多能源分布式发电的意义 3
1.3 课题研究的现实意义及主要工作 3
2 分布式发电机组组合的有关理论 4
2.1 概述 4
2.2 机组组合函数与算法介绍 4
2. 2.1机组组合的函数 4
2.2.2运行费用数学模型 5
2.3 分布式发电的机组组合模型的组成与调度方式 5
2.4 本章小结 6
3 模型的算法 6
3.1 遗传算法 6
3.1.1 遗传算法的理论介绍 6
3.1.2 遗传算法的发展状况. 6
3.1.3 遗传算法优化案例分析. 7
3.1.4 遗传 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
算法的使用 9
3.2 算法在本文中的使用 10
3.2.1 模型建立与编码 10
3.2.2 挑选函数和初始群体 11
3.2.3 运算操作 11
3.2.4 文中求解方法 12
4算例仿真分析 13
4.1 函数模型 13
4.2 系统及各机组的运行参数 14
4.3 机组组合方式 15
4.4 本章小结 16
5总结与展望 16
5.1 课题研究结果总结 16
5.2 课题展望 17
致 谢 17
参考文献 19
附录A 一元函数优化编码 21
附录B多元单峰函数优化编码 23
附录C 多元单峰函数M文件 25
附录D 术语解释 28
绪论
1.1 引言
人类社会的发展离不开能源，尤其是经世界经济发展，全球人口的剧增，能源供应已经出现了严重不足的现象。如果把能源供应仅仅依靠在对传统能源的开采上面，不仅不能解决资源短缺问题，一旦自然资源开采殆尽，将会对社会经济，科技发展造成难以估量的恶劣影响。并且，值得一提的是，传统自然能源的开采使用会产生大量污染环境的物质，会恶化我们赖以生存的地球环境，这也是我们不能接受的[1]。
1.2 目前世界能源使用情况
1.2.1 世界能源发展现状及趋势
资源利用现状
自从工业革命以来，特别是进入21世纪开始，随着经济全球化的进展，工业生产规模越来越大，对应的，对能源的需求也越大。但从石油资源的开采来说，已经从21世纪前的60亿油当量，提高到了100亿油当量[2]。这不禁让我们深深的担忧，地球上的自然资源就算再多，也经不起人类的这样疯狂开采，按照这种进度，早晚有一天所有的石油都会被用完的。此外使用这么多的石油过程中，对环境造成的污染也定然令人难以想象。
令人深思的是经过调查发现，经济欠发达地区的资源消耗总量均有所提高,但是经济、科技与社会比较发达的地区的增长速度却很慢,其占世界总消费量的比例也逐年减少。分析发现造成这个现象的主要原因有两个,一是发达国家的经济发展已进入高科技绿色产业,经济模式已经慢慢转化，大多是高科技产业为代表的第三产业。二是较为发达的国家经过了长时间的发展探索发现，传统工业产生的经济效益已经弥补不了发展过程中对环境造成的恶劣影响。
之前能源供应开始主要依赖于煤，但自从进入20世纪，人们更加青睐于天然气和石油，使得在20世纪60年代天然气与石油超越了煤炭，成了能源的主导[3]。
世界新能源发展趋势
由于全球资源分布的集中性特点，各国将会加大对于能源的争夺，且极有可能会产生冲突进而引发战争。全球能源消耗日益增高，导致了很多对大气、生态环境污染物产量的增加，使得环境保护的压力越来越大。在这样的状况下，世界未来的能源使用将趋向绿色，清洁，高效及市场化方向。想要达到这个目标，必须实现从能源生产源头到消费各个部分都能够实现清洁化[4]。
目前全球资源使用情况，在对资源开采和发电方面存在很大程度的资源浪费问题，因此提高能源使用率很关键。伴随全球的新能源技术迅猛发展，将来的能源利用率会不断提升。世界能源资源分布与需求分布具有不均衡的特点，导致很多国家现在资源已然无法满足国内需求，反而依靠资源进口。现如今大多数国家都出现了能源不足的状况，世界各国都在寻找稳定可靠的能源供应资源。科学技术的发展使得人们已经可以较为成熟的利用新能源发电作为发展的能量供应，且可再生能源无污染的特性在环保方面具有无可比拟的优势，所以新能源成为很多国家的重要战略部署。
根据目前全球的新能源利用情况了来看，风能由于利用原理简单，且设备投入成本较低，使其成了产业化发展最好的新能源产业，也是全球发展最快的新能源。不仅仅是风力发电，很多其他可再生能源诸如水能、太阳能已经成为各国新能源供应的重要战略选择。
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