一种基于微分进化算法及融合型GPRS通信方式的风光互补模拟试验平台制造技术

一种基于微分进化算法及融合型GPRS通讯方式的风光互补模拟试验平台：包括远方终端和系统主站，其中远方终端包括风力发电装置、光伏发电装置、数据采集系统、风光互补装置、模拟负载箱、融合型GPRS模块采集终端、面板控制器、通信主机；系统主站包括路由器、通信交换机、数据服务器、客户端、监控中心服务器。该平台可模拟风光互补：数据采集系统用于采集风力发电装置与光伏发电装置的发电信息，并作为进行风光互补试验的原始数据，采集终端通过GPRS方式与主站通信，上传风光发电信息，并由风光互补装置利用内部含微分进化算法的芯片进行风光发电容量优化配置，并作用到模拟负载箱，输出的信号与面板指示器的信号输入端连接，指示器通过微功率无线方式与采集终端无线通信。

A Wind-Solar Complementary Simulation Test Platform Based on Differential Evolution Algorithms and Fused GPRS Communication Mode

A wind-solar complementary simulation test platform based on differential evolution algorithm and integrated GPRS communication mode includes remote terminal and main station of the system. The remote terminal includes wind power generation device, photovoltaic power generation device, data acquisition system, wind-solar complementary device, analog load box, integrated GPRS module acquisition terminal, panel controller and communication host. Communication switch, data server, client, monitoring center server. The platform can simulate wind-solar complementarity: the data acquisition system is used to collect the generation information of wind power generation device and photovoltaic generation device, and as the original data for wind-solar complementarity test, the acquisition terminal communicates with the main station through GPRS mode, uploads wind-solar power generation information, and optimizes the configuration of wind-solar power generation capacity by using the chip containing differential evolution algorithm in the wind-solar complementary device. The output signal is connected with the signal input of the panel indicator, and the indicator communicates with the acquisition terminal through micro power wireless mode.

【技术实现步骤摘要】
一种基于微分进化算法及融合型GPRS通信方式的风光互补模拟试验平台
本技术涉及一种风光互补模拟试验平台，尤其是涉及基于微分进化算法及融合型GPRS通信方式的风光互补模拟试验平台。
技术介绍
风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。风光互补发电系统可提高系统供电的连续性、稳定性和可靠性。但是，风光互补发电系统与单一风力发电或光伏发电相比，系统设计复杂，对系统的控制和管理要求较高。尽于此要求系统能准确快速确立风光互补方案，并能够提升良好的可靠性。本专利技术所涉及的一种基于微分进化算法及融合型GPRS通信方式的风光互补模拟试验平台，通过对风力发电装置和光伏发电装置的发电信息进行采集，形成所需处理信息数据，并对数据进行预处理，建立目标函数，其反映缺电负荷率与系统成本的综合情况，并采用动态更新的微分进化算法进行仿真分析；且数据通讯采用微功率无线通讯与GPRS通讯融合通讯方式，结合GPRS方式传输距离远但通讯费用高，短距离无线通讯无需通讯费用但具有距离限制的特点，因地适宜的根据通讯距离选取通讯方式。该方法作为一种风光互补发电容量优化配置方法，利用精准度和可靠性良好的动态更新的微分进化算法，可快速准确确立风光互补方案，利用融合通讯方式可降低造价成本。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，就是提供一种基于微分进化算法及融合型GPRS通信方式的风光互补模拟实验平台，用于风光互补系统，具体涉及一种基于微分进化算法及融合型GPRS通信方式的风光互补发电容量优化配置计算分析方法，其作为一种风光互补发电容量优化配置方法，可以用以准确快速确定风光互补方案，且造价低，具有一定抗干扰能力。解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下：一种基于微分进化算法及融合型GPRS通信方式的风光互补模拟实验平台，其特征是：包括远方终端和系统主站；所述远方终端包括风力发电装置、光伏发电装置、数据采集系统、风光互补装置、模拟负载箱、GPRS模块采集终端、面板指示器、通信主机；其中数据采集系统的信号输出端与风光互补装置的信号输入端相连，用以提供风光互补初始数据；风光互补装置内部通过微分进化算法进行风光互补发电容量优化配置，并作用到模拟负载箱，同时将风光互补发电容量优化配置信息通过GPRS模块采集终端上传信息到通信主机，其信号输出端与面板指示器的信号输入端连接；风光互补装置的输出同时与通信主机进行双向连接；GPRS模块采集终端的信号输出端通过微功率无线方式与路由器的信号输入端无线连接；面板控制器的信号传输端与通信主机的信号传输端均与路由器的信号传输端双向无线连接；所述数据采集系统对风力发电装置与光伏发电装置的发电信息流进行监测，并将其存放于数组X中；为通过数组X的信息，进行风光互补发电容量配置优化，通过构造目标函数，用以反映缺电负荷率与系统成本的综合情况；所述风光互补装置中的芯片，利用微分进化算法进行风光互补发电容量优化配置。在应用阶段，基于上述建立的目标函数，利用动态更新策略的微分进化算法，对满足目标函数的最小值，在信息数组X中进行寻优，进行风光互补发电容量优化配置，并进行仿真分析。所述系统主站包括路由器、通信交换机、数据服务器、客户端、监控中心服务器；路由器的信号传输端、通信交换机的信号传输端、数据服务器的信号传输端、客户端的信号传输端均与监控中心服务器的信号传输端双向连接。本技术通过数据采集系统对风力发电装置与光伏发电装置的发电信息进行监测，并生成风光发电初始数据送入风光互补装置输入端，利用微分进化算法进行风光互补发电容量优化配置，并作用到模拟负载箱，同时将输出的风光互补发电容量优化配置信息送入信号采集器，GPRS模块采集终端将风光互补数据在线同步利用GPRS通信方式和微功率无线通信方式发送到面板指示器和通信主机。面板指示器根据接收到的风光互补数据进行在线指示。通信主机对接受到的风光互补数据进行在线处理，并通过路由器将处理后的数据在线发送至监控中心服务器。GPRS模块采集终端在线采集风光互补数据，并通过其内部的微功率无线模块与路由器进行通讯；路由器将采集到的风光互补数据在线发送至监控中心服务器。监控中心服务器根据接收到的数据在线生成控制指令，并通过路由器将控制指令在线同步发送至面板指示器和通信主机。面板指示器根据接收到的控制指令进行在线复位。通信主机对接收到的控制指令进行在线处理，并将处理后的控制指令在线同步发送至终端。终端根据接受到的控制指令在线设定或修改风光互补数据设定值，最终实现风光互补模拟。本技术优点：一、检测装置采用数据采集系统对风力发电装置与光伏发电装置发电信息进行采集，实现了对风光发电信息的实时监测。二、风光互补装置所用风光互补算法为微分进化算法，可对快速进行风光互补发电容量优化配置，模拟速度较快，可靠性良好。三、本实验平台可模拟风光互补系统，并且对于风光互补容量配置可通过信息反馈的方式，掌握风光互补系统运行情况，保证系统正常运行。四、本实验平台采用的融合型GPRS通信方式，采用微功率无线通讯与GPRS通讯融合通讯方式，结合GPRS方式传输距离远但通讯费用高，短距离无线通讯无需通讯费用但具有距离限制的特点，因地适宜的根据通讯距离选取通讯方式，降低了通讯成本。五、工作人员可用过客户端对监控中心服务器接收到的风光互补数据进行在线预览，并可对数据进行分析从而对方案进行合理评估。六、监控中心服务器可通过数据服务器对接收到的风光互补数据进行在线存储和读取，继而形成风光互补历史数据库，为后续工作提供合理参考。七、利用通信主机可实现风光互补信息的实时双向传输，便于在线监测系统运行状况。附图说明图1是本技术的风光互补系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。如图1所示，本技术的一种基于微分进化算法的风光互补模拟实验平台实例，包括远方终端和系统主站；所述远方终端包括风力发电装置、光伏发电装置、数据采集系统、风光互补装置、模拟负载箱、GPRS模块采集终端、面板指示器、通信主机。所述数据采集系统对风力发电装置与光伏发电装置发点信息进行监测，并将其存放于数组X中；为通过数组X的信息，进行风光互补发电容量优化配置，综合考虑缺电负荷率PL与系统成本C，构造目标函数，用以优化风光互补容量配置，，所构造目标函数如下：其中，Ey为一年中负荷的总能量消耗，PLs[i]的计算公式如下：nw、nPV和nbat分别为已选型的风机数、光伏电池数和储能电池数；Cw、CPV和Cbat分别为单台已选型风机的投资成本和一年的维护成本之和。所述风光互补装置中的芯片，利用微分进化算法进行风光互补容量配置优化。微分进化算法是一种模拟生物自然进化过程搜索全局最优解的随机优化算法，采用实数分量合成参数矢量，其变异操作具有遗传算法所不具备的微调功能。由于算法简单易于实现、控制参数少且搜索能力强的特点，微分进化算法得到了人们的广泛研究和应用。微分进化算法包括变异、交叉、选择三个步骤。(1)变异操作微分进化算法和其他算法的主要区别是变异方式。变异的目的是产生新的个体，以增加种群的多样性，实现算法对求解空间的搜索。微分进化算法最基本的变异成分是父代种群中的两个不同个体的差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微分进化算法及融合型GPRS通讯方式的风光互补模拟试验平台，其特征是：包括远方终端和系统主站；所述远方终端包括风力发电装置、光伏发电装置、数据采集系统、风光互补装置、模拟负载箱、GPRS模块采集终端、面板指示器、通信主机；所述系统主站包括路由器、通信交换机、数据服务器、客户端、监控中心服务器；其中数据采集系统的信号输出端与风光互补装置的信号输入端相连，用以提供风光发电信息初始数据；风光互补装置内部通过微分进化算法进行风光发电容量优化配置，并作用到模拟负载箱，其信号输出端与面板指示器的信号输入端连接；风光互补装置的输出同时与通信主机进行双向连接；GPRS模块采集终端的信号输出端与路由器的信号输入端无线连接；面板指示器的信号传输端与通信主机的信号传输端均与路由器的信号传输端双向无线连接；GPRS模块采集终端通过GPRS通信方式与主站通信；指示器通过微功率无线方式与采集终端无线通信；路由器的信号传输端、通信交换机的信号传输端、数据服务器的信号传输端、客户端的信号传输端均与监控中心服务器的信号传输端双向连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于微分进化算法及融合型GPRS通讯方式的风光互补模拟试验平台，其特征是：包括远方终端和系统主站；所述远方终端包括风力发电装置、光伏发电装置、数据采集系统、风光互补装置、模拟负载箱、GPRS模块采集终端、面板指示器、通信主机；所述系统主站包括路由器、通信交换机、数据服务器、客户端、监控中心服务器；其中数据采集系统的信号输出端与风光互补装置的信号输入端相连，用以提供风光发电信息初始数据；风光互补装置内部通过微分进化算法进行风光发电容量优化配置，并作用到模拟负载箱，其信号输出端与面板指示器的信号输入端连接；风光互补装置的输出同时与通信主机进行双向连接；GPRS模块采集终端的信号输出端与路由器的信号输入端无线连接；面板指示器的信号传输端与通信主机的信号传输端均与路由器的信号传输端双向无线连接；GPRS模块采...

【专利技术属性】
技术研发人员：张寓涵，赵刚，孙伟卿，刘涌，吴延琳，黄宗君，刘超，张鹏，王辉，罗璇，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司经济技术研究院，上海博英信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61