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基于多目标粒子群优化算法的远洋海岛岛屿群分割组合策略研究

基于多目标粒子群优化算法的远洋海岛岛屿群分割组合策略研究

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作者：赵成斌三峡大学

学位级别：硕士

远洋海岛凭借丰富的海洋资源和重要的地缘位置,在国际社会备受瞩目,开发建设远洋海岛群、大力发展海洋经济已成为大势所趋。但是,受限于地理环境等条件,开发建设远洋海岛群面临诸多挑战。目前,已开发的远洋海岛群在传统的发电形式下主... 详细信息

远洋海岛凭借丰富的海洋资源和重要的地缘位置,在国际社会备受瞩目,开发建设远洋海岛群、大力发展海洋经济已成为大势所趋。但是,受限于地理环境等条件,开发建设远洋海岛群面临诸多挑战。目前,已开发的远洋海岛群在传统的发电形式下主要依赖柴油机发电,这种情况下,不但生产生活的成本（发电、交通等）较为高昂,而且还存在污染环境的风险。实际上,现存的海岛常常以集群模式存在着,各海岛在大洋中的分布星罗棋布,数量不一。以我国南沙群岛为例,大大小小的岛屿数量达到550多个,其中大型可被开发成生产和生活的岛屿就有14个。而周围存在着不少数量的无人岛,其土地资源没有得到充分地开发和利用。因此,为实现岛屿的新能源的高渗透率以及岛民生活需要,基于海岛特殊的电网条件,本文提出一种将电力生产与消费环境分开,采用“资源富集岛+负荷中心岛”的岛屿集群模式的电网配网规划。具体内容如下:首先,对面向远洋海岛发电和电缆的关键元件进行建模和选型,对负荷做基础性预测。分析各个参数之间的关系,确定合适的参数。其次,提出了一种基于多目标粒子群优化算法的海岛岛屿群分割策略。将整个海岛集群分割成负荷岛数量个的独立微网海岛群。将研究整体分割为与负荷岛数量一致的小海岛群。最后,在小海岛群的基础上,结合负荷岛上各个等级的耗能及发电区域的节点划分,提出了多节点的能量潮流规划策略,结合遍历生成树的智能算法,排查出多种配电网络连接方案。基于兼顾投资经济性、岛群可再生能源渗透率、以及电能质量的三目标优化策略,利用粒子群优化算法,结合matlab和matpower潮流计算软件,计算出一种固定节点群内的最佳潮流规划方案。并与传统的经济性方案结果进行对比。算例结果表明本文所提建设布局方案合理可行。为远洋海岛群可再生能源的有效规划提供了一条可资借鉴的思路。

关键词：远洋海岛资源岛负荷岛多目标粒子群智能算法布局优化

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