风光互补独立发电系统多目标优化设计

太阳能与风能在时间和地域上天然具有很强的互补性,风光互补独立发电系统是可再生能源独立发电系统的一种重要形式。与独立风力发电或光伏发电相比,风光互补独立发电系统能使电力输出更可靠、平稳,其经济技术性能优于单一的风能发电或太阳能发电系统是一种比单一光伏或风力发电更经济、可靠的选择。 本文针对风光互补独立发电系统,结合相关的文献资料,深入研究分析了风力发电机、太阳能电池的工作原理以及风光互补发电系统的结构,根据风能、太阳能、发电装置、储能系统和负载之间较为复杂的匹配关系,得到了系统的优化目标函数,并确立了光伏方阵倾斜面上太阳辐照量的计算、光伏方阵发电量计算,以及不同地点、不同高度的风速计算、风力发电量计算等数学模型,在为光伏发电系统建立数学模型的基础上,开发了优化设计软件系统,利用MATLAB/Simulink仿真工具,对风光互补发电系统进行了仿真,并通过实例分析,确定了系统的优化设计方案,在保证供电可靠性的前提下,使系统既能长期满足用户的负载需要,又有最佳的经济性,以节约投资费用,实现了系统的多目标优化设计。