[发明专利]一种混合能源系统

说明书

本发明公开了一种使用成本低、寿命长的混合能源系统，属于混合能源系统领域。所述系统包括：光伏发电模块、风力发电模块、电池储能模块和柴油机供电模块，当所述光伏发电模块和风力发电模块的功率大于负载功率时，采用多余的电能对所述电池储能模块进行充电，当所述光伏发电模块和风力发电模块的功率小于负载功率时，所述电池储能模块进行辅助供电，当所述光伏发电模块、风力发电模块和电池储能模块的总功率小于负载功率时，所述柴油机供电模块辅助供电，所述光伏发电模块中太阳能电池板的总数、风力发电模块中风机的总数和电池储能模块中蓄电池组的总数是通过一种多目标优化配置方法优化得到的，极大提高了能源供应的效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及混合能源系统领域，特别涉及一种使用成本低和使用寿命长的混合能源系统。

背景技术

随着人类对化石能源的过度开采，石油的储量逐年降低。近年来，人们开始逐渐地意识到问题的严重性，便转向于对绿色能源的研究，希望可以缓解这种现状。同时为了实现节能减排的目的，相对于传统的柴油机发电，人们提出了混合能源系统。如果能够用不同形式的绿色能源如太阳能、风能、电池储能与柴油机一起为负载供电，在不同种类的行业中都能够得到广泛的应用。

因此，现有技术对于如何优化混合能源系统的能源配置进行了大量的研究。例如：文献“Fulzele J.B.,Daigavane M.B.,Design and Optimization ofHybrid PV-WindRenewable Energy System[J],Materials Today:Proceedings,2018,Vol.5,no.1,P.1:pp.810-818.”利用遗传算法对混合能源系统模型进行优化与配置，文献“Divyajot,KumarR.and Fozdar M.,Optimal sizing of hybrid ship power system using variants ofparticle swarm optimization[A],2017Recent Developments in Control,Automation&Power Engineering(RDCAPE),Noida,2017,pp.527-532.”利用改进的粒子群算法来优化混合船舶电力系统的尺寸，“Bizon N.,Energy optimization offuel cell system byusing global extremum seeking algorithm[J],Applied Energy,2017,Vol.206:pp.458-474.”利用全局极值寻找算法来优化燃料电池系统的能量，“Dong W.,Li Y.andXiang J.,Optimal Sizing of a Stand-Alone Hybrid Power System Based onBattery/Hydrogen with an Improved Ant Colony Optimization[J],MDPI JournalEnergies,2016,vol.9:pp.785-797.”利用改进的蚁群优算法化用于优化独立混合动力系统的规模，“Rodríguez-Gallegos C.D.,Rahbar K.,Bieri M.,Gandhi O.,Reindl T.andPanda S.K.,Optimal PV and storage sizing for PV-battery-diesel hybrid systems[A],IECON 2016-42ndAnnual Conference ofthe IEEE Industrial ElectronicsSociety,Florence,2016,pp.3080-3086.”将凸优化方法用于优化光伏/电池/柴油混合动力系统的尺寸，萤火虫算法用于优化独立式混合动力系统等等。

然而，上述现有技术大多是以最低成本作为单一目标进行优化，最终得到的是低成本而使用寿命短的混合能源系统，而这样的系统忽略了对于系统使用寿命的考虑，难以同时兼顾系统使用成本低和使用寿命长这两个特点。

发明内容