Optymalizacja struktury układu turbina wiatrowa - kinetyczny magazyn energii

• Autorzy: Tomczewski A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.04.29

Warianty tytułu

EN

Technical and economical optimization of a structure of system: wind turbine – kinetic energy storage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia zagadnienie techniczno-ekonomicznej optymalizacji struktury układu turbina wiatrowa-kinetyczny magazyn energii. Jako funkcję kryterialną wykorzystano wskaźnik o charakterze ekonomicznym - zdyskontowany koszt jednostkowy wytworzenia energii elektrycznej. Zagadnienia techniczne włączono do zadania optymalizacji w postaci zbioru ograniczeń strukturalnych i funkcjonalnych. Do rozwiązania zagadnienia wykorzystano zmodyfikowaną metaheurystykę algorytmu genetycznego. Do obliczeń zastosowano autorskie oprogramowanie zaimplementowane w środowisku MS Visual Studio .NET (język C#). Dodatkowo, celem poprawy efektywności obliczeń, wykorzystano metodę zrównoleglenia algorytmu genetycznego (metoda master-slave) zaimplementowaną na procesory wielordzeniowe.

EN

The article presents study on a technical and economical optimization of a structure of system: wind turbine – kinetic energy storage. As a objective function was used a economical nature factor: discounted unit cost of electricity production. Technical issues were included in the optimization problem as a set of structural and functional limitations. The modified metaheuristic genetic algorithm was used to solve the issue. Own made software, implemented in MS Visual Studio .NET (C # language), was applied for calculation. Furthermore, to improve efficiency of calculations, method of genetic algorithm parallelization (master-slave method) was implemented on multicore processors.

Słowa kluczowe

PL

turbina wiatrowa; kinetyczny magazyn energii; optymalizacja; koszt wytwarzania energii

EN

wind turbine; flywheel; optimization; cost of energy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 4
• Strony: 140--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tomczewski A.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Akhil A.A., Huff G., Currier A.B. i inni : DOE/EPRI 2012 Electricity Storage. Handbook in Collaboration with NRECA, Sandia National Laboratories, Albuquerque, New Mexico, Livermore, California 2012.
• [2] Tomczewski A., Techniczno - ekonomiczne aspekty optymalizacji wybranych układów elektrycznych, Seria Rozprawy (nr 520), Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2014.
• [3] Tomczewski A., Wykorzystanie kinetycznych magazynów energii do poprawy warunków współpracy turbiny wiatrowej z systemem elektroenergetycznym, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), 2010, Nr 6 (80), s. 224 – 227.
• [4] Tomczewski A., Operation of a Wind Turbine - Flywheel Energy Storage System under Conditions of Stochastic Change of Wind Energy, "The Scientific World Journal" 2014, doi:10.1155/2014/643769.
• [5] Kasprzyk L., Tomczewski A., Bednarek K., Efficiency and economic aspects in electromagnetic and optimization calculations of electrical systems, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), 2010, Nr 12 (86), s. 57 – 60.
• [6] Maleki A., Ameri M., Keynia F., Scrutiny of multifarious particle swarm optimization for finding the optimal size of PV/wind/battery hybrid system, Renewable Energy, 2015, No. 80, s. 552 – 563.
• [7] Goldberg D.E., Algorytmy genetyczne i ich zastosowania, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1995.
• [8] Michalewi cz Z. , Fogel D.B., How to Solve It: Modern Heuristics, New York 2000.
• [9] Michalewicz Z., Schoenauer M., Evolutionary Algorithms for Constrained Parameter Optimization Problems, Evolutionary Computation, 1996, Vol. 4, No. 1, s. 1 – 32.
• [10] Lubośny Z., Elektrownie wiatrowe w systemie elektroenergetycznym, Warszawa 2006.
• [11] Lubośny Z., Farmy wiatrowe w systemie elektroenergetycznym, Warszawa 2009.
• [12] Markowicz K., Tomczewski A., Komputerowo wspomagana analiza zasobów energetycznych wiatru, Napędy i Sterowanie, 2010, Nr 2 (130), s. 80 – 82.
• [13] Zaporowski B., Analiza kosztów wytwarzania energii elektrycznej, Polityka Energetyczna, 2008, tom 11, zeszyt 1, s. 531 – 542.
• [14] Laudyn D., Rachunek ekonomiczny w elektroenergetyce, Warszawa 1999.
• [15] Findeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A., Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji, Warszawa 1980.
• [16] Praca zbiorowa, Raport dla Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej. Energetyka wiatrowa w Polsce. Listopad 2011, TPA Hrowath, 2011.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.