MATLAB风光互补发电系统的优化设计与研究(2)
2.2 系统结构 6
2.3 风光互补发电系统的特点 7
2.4 系统组成及原理 7
2.4.1 风力发电和风力发电机组 7
2.4.2 太阳能发电与太阳能光伏阵列 12
2.4.3 蓄电池 16
2.4.4 控制器 18
2.4.5 逆变器 19
2.4.6 卸荷单元 19
3 风光互补发电系统的优化设计 20
3.1 遗传算法 20
3.1.1 遗传算法概念 20
3.1.2 遗传算法的发展与现状 20
3.1.3 遗传算法一般实现技术 20
3.1.4 遗传算法一般步骤 22
3.1.5 遗传算法的缺点 23
3.2 系统的优化设计 23
4 总结与展望 31
致 谢 32
参考文献 33
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 目的和意义
就目前社会的发展而言，化石能源占据了很大一部分的比例，但能源的开采速度远不及其消耗速度，且开采难度加大，这促使化石能源成为一种高价的可用能源。同时，我国的生态环境也越来越差，过多的使用化石燃料，产生二氧化碳气体，促使温室效应恶化。
中国的能源问题是不容小觑的，为了解决我国的能源危机和发展的需求以及改善环境的需要，政府提出了一系列的解决措施，因地制宜开发新能源成为首当其冲的措施，并成为研究的重要目标。我国的一些能源专家通过综合分析，发现我国的能源问题十分严峻，若是我们继续使用这些能源，其发展趋势会如下图1-1所示。从图中分析得到，2000起至后面的五十年的时间里，对新能源的使用量变得越来越多，这将会使其变成我国的第二大发电供应能源。
未来能源构成及发展趋势
由上面的分析可知，我国现如今的能源发展形势十分严峻，因此，不管是从能源危机的缓解情况，环境污染的减弱情况，还是自然界可再生能源的开发利用问题，合理的开发和利用这些可再生能源（风能、太阳能等）对我国社会和经济的发展十分重要。
可再生能源在以后的发展中具有以下的几个特点，其中列举了里面的一部分例如：
（1）对可再生能源利用的技术水平在不断增强，其建设与文护成本也处于不断下降的趋势中。
（2）可再生能源在市场中占据的比例不断的增加，对其有效地利用和研究也越来越快。
1.1.2 风光互补发电系统的特点以及其优越性
由风力发电机、太阳能光伏阵列、蓄电池等组成的风光互补发电系统大大提高了能源的有效利用率，其突出特点是白天主要由光伏阵列发电和夜间的风力发电形成了强烈的互补性。
1.1.2.1 风能、太阳能的优缺点
与其他常规的新型能源相比较风能和太阳能是具有几点突出特点的:
1)太阳能和风能是用之不竭、取之不尽的，是一种可以长时间使用、且数量较其它能源极为丰富的永久能源。
2)风光互补发电除了建设成本以及运营成本外，其资源本身是不需要费用的。
3)风能和太阳能区别于其他化石燃料的显著优点是不会产生有害气体污染环境，不会增加CO2增加全球的温室效应。
4)在一些边远的地区或者一些海岛地区，常规电网是无法到达的，这就需要太阳能发电和风力发电来供给。
但是它们也有很多的缺点：
1)风力发电组要建立在风速大且持续时间长的一些风力资源丰富的地区，不是所有地区都适合建立风力发电站，这就显示了风能非常强大的地域性。