Optimal configuration of energy storage system in photovoltaic power based on probably power flow

Abstract Alta proportio generationis photovoltaicae potentiae adversas effectus in systematis potentiae stabilitate habebit, et industria reposita censetur unus e mediis effectivis ad hos effectus excludendos. Haec charta influentiam generationis virtutis photovoltaicae enucleat in systematis potentiae ex prospectu fluxus potentiae, et deinde effectum energiae repono in reprimendo influxu effingit. Uno modo, probabilitas distributionis exemplar ac industria reposita exemplar componentium in systemate potentiae introducuntur, et latinae methodi hypercubae sampling et methodus gram-Schmidt sequentiae ordinationem methodi introducuntur. Secundo, exemplar optimization multi-obiectivum institutum est, quod pensavit sumptus de industria repono systematis, quod extemporalitas probabilitatis rami potentiae fluxus et retis amissio potentiae malesuada euismod. Optima solutio functionis obiectivae geneticae algorithmi consecuta est. Simulatio denique in IEEE24 nodi systemate testium exercetur ad resolvendum influentiam accessus photovoltaici diversae capacitatis et accessus locus in potentia systematis et effectus energiae in systematis potentiae, et optimalis energiae repositionis conformatio diversis facultati photovoltaicae correspondente. obtinetur.

Clavis verba photovoltaica potentia generationis; Energy ratio repono; Configuratio optimized; Probabilitas virtutis fluit; Algorithmus geneticus (ga)

Potentia photovoltaica generatio commoda tutelae environmental viridis ac renovabilis habet, et una energia renovabilis potentiae censetur. Ab 2020, Sinarum cumulativo inauguratus capacitas generationis photovoltaicae potentiae 253 decies centena milia chiliometrorum pervenit. Intermissio et dubitatio magnae PV potentiae systematis potentiam afficiunt, inter quaestiones cacuminis rasurae, stabilitatis et lucis abiectae, et malesuada euismod flexibiliores mensuras amplecti debet cum his rebus obire. Energy reposita efficax censetur modus ad has difficultates solvendas. Applicatio systematis energiae repono novam solutionem pro magna-scalarum e necessario eget photovoltaico affert.

In praesenti, multae investigationes de generatione potentiae photovoltaicae, systema energiae repono et probabilitas potentiae domi et foris manant. Magnum praeterea numerum litterarum studiorum ostendunt industriam repono uti posse meliorem ratem photographicam facere et stabilitatem eget connexionis photovoltaicae solvere. In conformatione energiae repono systematis in nova statione potentiae energiae, attentio non solum ad regimen repositionis et ventorum repositionis belli, sed etiam ad oeconomiam systematis energiae reponendi. Praeterea ad optimizationem multiplex energiae repono potentiarum statio in potentia systematis, oportet considerare exemplar oeconomicum operationis energiae stationum potentiarum repositarum, situs selectio principii et finis viae transmissionis photovoltaicae et situs delectu energiae repono. Nihilominus, exsistens investigatio de optimal conformatione energiae systematis repono non considerat specifica ictum in systematis potentiae, et investigatio de multi-punctis systematis non involvit magnas scalas notas opticas repositionis operationis.

Cum magna-scalae evolutionis incertae novae energiae potentiae generationis ut venti vim et photovoltaicam, necesse est ut ratio potentiae ratio in operatione ratio virtutis fluere computare possit. Exempli gratia, litterae studia optimal locus et capacitas destinatio energiae repono in potentia systematis cum potentia venti. Praeterea, relatio inter multiplices industrias novas fontes considerari debet etiam in calculi potentia fluentis. Sed omnia praedicta studia in modum determinatae virtutis fluunt modos, quae dubitationem novae energiae generationis non considerant. Litterae dubitationem potentiae ventorum considerat et probabilisticam vim meliorem methodi fluentis applicat ad optimize locum delectu energiae repono systematis, quod oeconomia operationis melioris facit.

Nunc, variae probabilisticae potentiae algorithmi fluxus a viris doctis propositae sunt, et fodiendi methodi methodi probabilisticae potentiae nonlinearis in Monte Carlo derivatae simulationis methodi in litteris propositae sunt, sed opportunitas methodi Montis Carlo valde pauper est. Proponitur in litteris utendi probabilistica optimalis potentiae fluere ad studium situm energiae repositionis, et 2 m punctum methodi adhibetur, sed calculi accuratio huius methodi specimen non est. Applicatio hypercubae latinae methodi in vi profluentia calculi sampling in hac charta investigatur, et superioritas hypercube latinae methodi sampling numerorum exemplis illustratur.

Fundata in investigatione superiore, haec charta probabilistica potentiae methodi fluxus utitur ad studium meliorem destinatio energiae repono in systemate potentiae magnae generationis potentiae photovoltaicae. Uno modo probabilitatis distributio exemplaris et hypercube latinae de sampling methodo componentium in systemate virtutis introducta. Secundo, exemplar optimization multi-obiectivum constituitur considerans industriam repositionis sumptus, potentia super modum probabilitatis ac retis detrimentum fluere. Denique simulatio analysis exercetur in systematis nodi IEEE24.

1. Probabilistica potentia influunt exemplum

1.1 Incerta forma partium

Photovoltaicum, onus et generans omnes variabiles incerti sunt incerti. In calculo virtutis probabilisticae fluxus distributionis retis, exemplar probabilisticum in litteris explicatur. Per analysim notitiarum historicarum, output vis generationis photovoltaicae potentiae sequitur BETA distributio. Cum probabilitate convenientia oneris distributio, supponitur quod onus sequitur distributionem normalem, et probabilitas densitatis distributio functionis est

Picture (1)

Ubi, PL onus potestas est; μ L et σ L exspectatio et varietas oneris respective sunt.

Probabile exemplar generantis plerumque duos punctum distributionis adoptat, et probabilitas eius munus densitatis distributio est

(2)

Ubi P est probabilitas normalis operatio generantis; PG est potentia generantis output.

Cum lux meridie satis est, potentia activa stationem virtutis photovoltaicae magna est, et potentia difficilis in tempore utendi in pugna repono industriae conservabitur. Cum onus potentiae altae sunt, pugna repono industria condita industriam dimittet. Instantaneae energiae aequatio energiae repono systematis aequatio est

Quando visitans

(3)

Cum missio

(4)

Coactus

Pictures

Pictures

Picture, picture

Vbi S. industria conditur T; Pt est cura et missio virtutis industriae repono; SL, SG, vis respectively increpans et absolvens. η C et η D observant et efficientiam respective exercentes. Ds est auto-officium repositionis energiae.

1.2 Hypercube Latinorum methodus sampling

Est modus simulationis, methodus approximata et methodus analytica quae adhiberi potest ad analysin systematis potestatis sub incertis causis fluentibus. Simulatio Monte Carlo una ex accuratissimis methodis in probabilistica potentia algorithmorum fluentum est, sed eius opportunitas humilis cum summa praecisione comparatur. In rebus humilibus sampling temporibus, hic modus caudam probabilitatis lineae distributionis plerumque ignorat, sed ad accurationem emendandam, temporibus sampling augendis indiget. Hypercube Latinorum methodus samplicationem hanc quaestionem vitat. Modus hierarchicus est sampling, qui efficere potest ut puncta sampling of probabilitatem reputent distributionem efficaciter et tempora efficaciter reducere de sampling.

Figura 1 ostendit expectationem et variationem hypercubae Latinae methodum sampling et modum simulationis Monte Carlo cum sampling temporibus ab 10 ad 200 vndique. Suprema inclinatio eventuum duobus modis decrescente. Attamen exspectatio et discrepantia a monte Carlo methodo consecutae valde instabiles sunt, et eventus multiplicium simulationum consecuti non sunt idem cum temporibus sampling. Variatio hypercubae latinae methodi sampling cum incremento sampling temporum constanter decrescit, et relativus error decrescit ad minus quam 5% cum tempora sampling plusquam 150 sunt. Notatu dignum est punctum samplicationis hypercubae latinae methodi sampling. symmetrica circa Y-axis, ut error eius expectatus sit 0, qui etiam prodest eius.

Picturae

Fig. 1 Comparatio diversorum sampling temporibus inter MC et LHS

Modus hypercube latinae sampling modicus est modus sampling. Progressus generationis specimen generativae initus variabilium variabilium augendo, valorem sampling efficenter reflectere potest altiorem distributionem temere variabilium. Processus sampling in duos gradus dividitur.

(1) Sampling

Xi (I = 1, 2, … ,m) est m variabiles temere, et tempora sampling N sunt, ut in Fig. 2. Cumulativa probabilitatis distributio curvae Xi in N aequali spatio ac nullo LINO dividetur, medium cujusque intervalli medium eligitur ut sampling probabilitatis Y, tum vero idem valorem Xi= p-1 (Yi) est. computata functione inversa utendo, et calculata Xi valor temere variabilis est.

Picturae

Figurae 2 schematismi LHS

(2) Permutations

Valores variabilium incerti ex (1) consequenter dispositae sunt, ergo relatio inter m variabilium incertis est 1, quae iniri non potest. Sequentia gram-Schmidt methodus orthogonalizationis adoptari potest ad reciprocum reducendum inter valores variabilium variabilium sampling. Primo generatur matrix ordinis K×M I=[I1, I2…, IK]T. Elementa in unoquoque ordine passim ab 1 ad M disposita sunt, et positionem sampling pretii originalis incerti variabilis repraesentant.

Positivum iteratio

Picturae

Contrarium iterative

Picturae

“Imago” assignationem repraesentat, takeout (Ik, Ij) significat calculus valorem residua in regressione lineari Ik=a+bIj, ordo (Ik) significat vectorem novum formatum per ordinem elementorum in orientatione numeri Ik a parvo ad magnum.

Post iterationem bidirectionalem usque ad valorem RMS ρ, quae reciprocum repraesentat, non decrescit, positio matrix cuiuslibet incerti variabilis post permutationem obtinetur, et tunc permutatio matrix variabilium variabilium cum minima ratione obtineri potest.

(5)

Ubi imago est relatio coefficiens inter Ik et Ij, cov est covariantia, et VAR est variatio.

2. Multi-obiectivum ipsum configuratione de industria systematis repono

2.1 munus obiectivum

Ut vim et capacitatem energiae repono systematis optimize, munus optimization multi-obiectivum constituitur considerans sumptus energiae repositionis ratio, potentia probabilitatis off-limitatio et amissio retis. Ob varias dimensiones cuiusque indicatoris, declinatio standardisation exercetur pro unoquoque indicator. Post standardization deviationem, valor extensionis observatorum variarum variabilium erit inter (0,1), et data normae quantitates purae sunt sine unitatibus. In re ipsa, differentiae sint in emphasi cuiusque indicator. Si singulae indicator certum pondus detur, variae propositiones enucleari et investigari possunt.

(6)

Vbi w index optimized est; Wmin et wmax sunt minimum et maximum functionis originalis sine norma.

Objectum munus est

(7)

In formula, λ1 ~ λ3 coefficientes sunt pondus, Eloss, PE et CESS sunt normae retis amissio ramus, ramus potentia activa transitus probabilis et industria repositionis in pretio respective.

2.2 Algorithmus geneticus

Algorithmus geneticus est optimiizationis genus algorithmus institutum imitando leges geneticae et evolutionis superstes aptissimas et salvos aptissimas in natura. Primum ut coding, initialis quisque coding pro singulis (facilis solutio quaestionis), sic singula phaenotypi transmutatio phaenotypi genotypi solutio est eligens secundum naturae leges pro unoquoque homine eligendo ac seligendo. singulae generationes ad posteros ambitus computandi accommodare ad fortes singulos, donec aptissimum ad ambitum uniuscuiusque, decoding, proximus optimalis est quaestionis solutio.

In hac charta, vis systematis incluso photovoltaico et energiae repositionis primo computata est a probabilistica potestate algorithmi fluentis, et notitia consecuta adhibetur ut initus variabilis algorithmi genetici ad problema solvendum. Processus calculi ostenditur in Figura III, qui maxime dividitur in gradus sequentes;

Picturae

Fig. 3 Algorithmus fluit

(1) Input systema, photovoltaica et industria notitias repositas et hypercube Latinam sampling et gram-Schmidt sequentiam orthogonalizationem praestare;

(2) Input de sampled data in vi exemplar calculi fluxum ac calculi eventus notare;

(3) Exitus chromosomatum chromosomatum evolvit ad generandum populationem initialem debitam cum sampling valore;

(4) Adice opportunitatem singulorum hominum in multitudine;

(5) eligere, transire et mutare ad novam hominum generationem;

(6) Judica, si requisita fuerint, si non, gradum remittas (4); Si sic, optimalis solutio post decoding output est.

3. Exemplum analysis

Methodus fluxus probabilistica potentiae simulata et enucleata in nodi systemate testarum IEEE24-per FIG ostensum est. 4, in quo gradu intentionis 1-10 nodi est 138 kV, ac nodi 11-24 est 230 kV.

Picturae

Figure 4 IEEE24 nodi test systema

3.1 Influence of photovoltaic power station in power system

Status potentiae photovoltaicae in systematis potentiae, locus et capacitas systematis potentiae nodi voltage et potentiae rami afficient, ergo antequam analysis influentiae energiae systematis reponendi ad potentiam eget, haec sectio primum influentiam potentiae photovoltaicae analyses. station in systematis, photovoltaic accessus systematis in hac charta, inclinatio limitis probabilitatis, damnum retis et sic in analysi simulationis perduxit.

Ut videri potest ex FIG. 5(a), postquam statione potentiae photovoltaicae coniungitur, nodi cum rami minoris potentiae limites fluunt, haec sunt: ​​11, 12, 13, 23, 13, ut nodi aequilibrant nodi, nodi voltage et phase Angulus datus est. effectus virtutis stabilis eget potentiae staterae, 11, 12 et 23 loco directe connexae, ut ex eo, plures nodi coniuncti ad modum probabilitatis minoris et maioris potentiae, stationem potentiae photovoltaicae accessuri nodi cum aequalitate effectus minoris in. ratio virtutis impulsum.

Picturae

Figure 5. (a) summa potentiae defluentia limitis probabilitatis (b) nodi voltage fluctuationis (c) systematis retis totalis amissi diversorum punctorum accessus PV

Praeter modum fluxus potentiae, haec charta etiam influxum photovoltaici in voltage nodi analysat, sicut in Fig. 5(b). Vexillum deflexionum in intentione amplitudinum nodi 1, 3, 8, 13, 14, 15 et 19 ad comparationem eliguntur. In toto, connexio stationum potentiae photovoltaicae non habet magnam vim in intentione nodi, sed stationes photovoltaicae magnam vim habent in intentione nodis a-nodis et vicinis nodis. Praeterea in systemate exemplo calculi adhibito, per comparationem, deprehenditur stationem potentiae photovoltaicae aptiorem accessum ad genera nodi: nodi cum gradu altiori intentione, ut 14, 15, 16, etc. intentione fere non mutat; (2) Nodi a generantibus sustentantur vel cameras adaptant, ut 1, 2, 7, etc.; (3) in acie resistentia magna in fine nodi est.

Ut influentiam accessus PV analysis punctum in tota retis amissione systematis potentiae, haec charta comparationem facit ut in Figura 5(c). Videri potest quod, si nodi quidam cum magna vi onere et nulla copia potentiae ad stationem potestatem pv conexi sunt, retis amissio systematis minuetur. E contra, nodi 21, 22 et 23 sunt copiae potestatis finis, qui est responsabilis potentiae tradendae centralised. De statione potentiae photovoltaicae his nodis coniunctae magnum retis detrimentum faciet. Ergo, pv statione accessus potentiae punctum, in accipiendo fine potestatis vel nodi cum magno onere eligendus est. Hic modus accessus facere potest potentiam fluxum distributionis rationum aequilibrium et retis detrimentum systematis minuere.

Ex tribus factoribus in analysi praedictorum eventuum, nodi XIV accipitur pro parte accessus stationis potentiae photovoltaicae in hac charta, et tunc influentia capacitatis diversarum stationum potentiae photovoltaicae in systematis potentiae investigatur.

Figura 6(a) influxum capacitatis photovoltaicae in systemate effingit. Perspicere potest quod vexillum declinationis potentiae activae cuiusvis rami cum incremento capacitatis photovoltaicae augetur, et certa inter utrumque relatio linearis est. Exceptis pluribus ramis in figura demonstratis, normae aliorum deviationes ramorum omnes minus quam 5 sunt et relationem linearem ostendunt, quae propter opportunitatem trahendi neglecta sunt. Videri potest eget connexio photovoltaica magnam vim habere in potentia accessus ad punctum vel adiacentem ramis photovoltaicis directe connexis. Propter limitatam potestatem transmissionis rectae transmissionis, lineae transmissionis quantitatum constructionis et collocationis ingens est, ideo in statione virtutis photovoltaicae insertis, limitationem translationis capacitatis considerare debet, minimam influxum in lineam accessum ad optimum situm, insuper eligere; eligens optimam capacitatem stationis potentiae photovoltaicae, partem magni ponderis ad hunc effectum reducendum habebit.

Picturae

Figura 6. (a) Germen potentiae activae vexillum digredior (b) ramus potentiae de limite probabilitatis (c) totius systematis retis sub diversis facultatibus photovoltaicis detrimentum.

Fig. 6(b) probabilitatem potentiae activae excedentem limitem cuiusque rami sub diversis facultatibus stationis potentiae comparat. Exceptis ramis in figura demonstratis, reliqui rami limitem vel probabilitatem valde exiguum non excesserunt. Comparatus cum Fig. 6 (a), videri potest probabilitatem limitis et regulae declinationis non necessario referri. Virtus activa lineae cum magna deviationis norma fluctuatio non necessario excidit limitem, et ratio ad directionem transmissionis potentiae output photovoltaicae refertur. Si in eadem directione cum potentia ramus originalis fluit, parva potentia photovoltaica etiam off-limitum causare potest. Cum potentia pv amplissima est, potentia fluens limitem non excedere potest.

In Fig. 6 (c), tota retis amissio systematis cum augmento capacitatis photovoltaicae augetur, sed hic effectus non apparet. Cum capacitas photovoltaica augetur per 60 MW, totum detrimentum retis tantum crescit per 0.5%, id est 0.75 MW. Ideo, cum inauguratione pv potentiarum statio, retis detrimentum quasi factorem secundarium sumi debet, et factores, qui maiorem vim in operatione systematis stabili habent, primo considerari debent, ut linea transmissionis potentiae fluctuatio et extra-modum probabilitatis. .

3.2 Impact de industria accessum in systema repono

Sectio 3.1 Accessus positio et facultas stationis potentiae photovoltaicae dependet a potentia systematis