【摘要】：論文以智能家居系統(tǒng)為基礎(chǔ)研究平臺(tái),從用戶側(cè)出發(fā),兼顧網(wǎng)側(cè)需求和用戶體驗(yàn),研究了樓宇住宅用電綜合調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題。提出了用戶側(cè)能源調(diào)度管理系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思想及框架結(jié)構(gòu)。構(gòu)建了能有效降低用戶用電消費(fèi),增加新能源消納,同時(shí)為大電網(wǎng)穩(wěn)定出力的能源調(diào)度模型。還針對(duì)用戶用能特性在用戶可接受程度上提出使用兩種高效的智能優(yōu)化算法獲取用戶最佳用電方案的方法。本文所提的系統(tǒng)架構(gòu)模型可以為能源互聯(lián)網(wǎng)中用戶側(cè)接口軟件的設(shè)計(jì)提供參考,所提算法可以快速高效地解決智能家居能源管理系統(tǒng)中能源調(diào)配方案優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)更加智能化,信息化,人性化的應(yīng)用服務(wù),提高用戶體驗(yàn)水平。本文主要的工作分為以下幾個(gè)部分:(1)綜述了能源管理系統(tǒng)理論體系,提出數(shù)據(jù)為核心的能源管理系統(tǒng)模型。針對(duì)智能家居系統(tǒng)環(huán)境特點(diǎn),對(duì)適應(yīng)于智能家居系統(tǒng)的能源管理系統(tǒng)框架展開(kāi)研究。分別從市場(chǎng)需求和用戶需求出發(fā),結(jié)合用戶接受度,市場(chǎng)變量,行業(yè)發(fā)展環(huán)境等因素,提出以用電數(shù)據(jù)為核心的智能家居能源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想。同時(shí)搭建了負(fù)荷用電數(shù)據(jù)感知平臺(tái)有效解決了負(fù)荷用電數(shù)據(jù)感知問(wèn)題,對(duì)用電負(fù)荷實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集,傳輸,存儲(chǔ),處理給出了一套解決方案。(2)提出離散式分子動(dòng)理論優(yōu)化算法并實(shí)現(xiàn)了家庭負(fù)荷調(diào)度優(yōu)化。針對(duì)用戶自然用電時(shí)間集中,電網(wǎng)側(cè)普遍出現(xiàn)的負(fù)荷高峰和低谷問(wèn)題,通過(guò)分析用戶用電數(shù)據(jù)得出用戶用能規(guī)律和家電負(fù)荷運(yùn)行規(guī)律,提出了分時(shí)段用電調(diào)度模型。針對(duì)模型維度高,多約束,強(qiáng)非線性的特點(diǎn),提出離散式分子動(dòng)理論優(yōu)化算法并在該模型上對(duì)用電優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行尋優(yōu)求解。針對(duì)算法提出對(duì)象映射法,構(gòu)成雙重編碼結(jié)構(gòu),大大提高了算法在本文研究問(wèn)題上的優(yōu)化效率,在有限的可調(diào)度空間中得出合理的用電方案。調(diào)度結(jié)果滿足了保持用戶體驗(yàn),降低用戶電費(fèi)支出,增加新能源的消納,同時(shí)可以為大電網(wǎng)的穩(wěn)定出力等多方要求。(3)提出多目標(biāo)分子動(dòng)理論優(yōu)化算法優(yōu)化家庭能源調(diào)度并得出了更優(yōu)方案。多目標(biāo)分子動(dòng)理論優(yōu)化算法以單目標(biāo)分子動(dòng)理論優(yōu)化算法為基礎(chǔ),保留了單目標(biāo)分子動(dòng)理論優(yōu)化算法的進(jìn)化機(jī)制,引入非支配排序篩選法進(jìn)行精英個(gè)體篩選,提出基于歐氏距離的統(tǒng)計(jì)去重方法,調(diào)整了算法尋優(yōu)路徑。多目標(biāo)分子動(dòng)理論優(yōu)化算法在一套測(cè)試函數(shù)測(cè)試結(jié)果顯示出很強(qiáng)的魯棒性和優(yōu)化效率。在解決用電調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題上相對(duì)于單目標(biāo)算法用時(shí)更短,優(yōu)化效果更好,能同時(shí)得出大量具有不同維度傾向的用電調(diào)度方案,可以滿足實(shí)際應(yīng)用中用戶隨機(jī)性需求多的情況,給用戶更多的選擇空間,具有非常強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

據(jù)國(guó)家能源局 2017 年 1 月 24 日公布的數(shù)據(jù)，2012-2016 年的五年間，城鄉(xiāng)居民用電占全社會(huì)總用電量的比例總體上升了 1.1 個(gè)百分點(diǎn)，城鄉(xiāng)居民用量逐年增加（圖 1.1）。到 2017 年初我國(guó)城鄉(xiāng)居民用電量同比增長(zhǎng)率即將趕上產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)率（圖 1.2），居民生活用電將在我國(guó)能源分配上占據(jù)更重要的角色[5然會(huì)推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2008 年 11 月，IBM 首次提出“智慧地球”概念，2009 年 8 月，溫總理提感知中國(guó)”概念，，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)從此正式列入到我國(guó)發(fā)展框架中�，F(xiàn)在，人們對(duì)物的概念已經(jīng)耳熟能詳，并且吸引著一大批科研和社會(huì)工作者在創(chuàng)造或?qū)嵺`著物世界。近幾年國(guó)內(nèi)科技水平快速發(fā)展，社會(huì)信息服務(wù)和信息通信水平快速提高息與通信已成為工作生活中的基礎(chǔ)服務(wù)功能。人們生活水平提高，生活習(xí)慣也改變，基本的傳統(tǒng)的居住環(huán)境與家居理念已經(jīng)逐漸顯得跟不上居民日常生活對(duì)環(huán)境及生活條件的需求，居民對(duì)家居環(huán)境的提出了更高的要求，更加青睞家居化發(fā)展。智能家居便是在這種大環(huán)境下才煥發(fā)生機(jī)，并隨著社會(huì)飛速發(fā)展。

圖 1.2 2012-2017 我國(guó)全社會(huì)用電量同比增長(zhǎng)代社會(huì)高速發(fā)展，日漸重視降低發(fā)展對(duì)環(huán)境的不利影響。能源又是限因素，因此如何獲取和合理利用能源是全世界都頗為重視的問(wèn)題。智泛的應(yīng)用在普通用戶單元，從全球視角來(lái)看，這一用電對(duì)象的數(shù)量及其域內(nèi)通過(guò)一定的策略完成節(jié)能降耗，平衡負(fù)載，從而降低社會(huì)對(duì)不可用是非常有實(shí)用價(jià)值的。綜合能源系統(tǒng)和混合能源供需結(jié)構(gòu)是未來(lái)能大勢(shì)所趨，也是能源研究的主要方向[13]。論文的研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金“基于自動(dòng)需求響應(yīng)的多能互直流微網(wǎng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化”（項(xiàng)目編號(hào)：61572416）、參與教育部大學(xué)生研究新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目“基于樓宇直流微網(wǎng)的多種清潔能源匯集10530009)”的專項(xiàng)支持，并得到了上述項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助，在此表示感謝研究意義源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展能使用戶有機(jī)會(huì)通過(guò)合理調(diào)整家用電器的使用一
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU855

【參考文獻(xiàn)】

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10 范朝冬;張英杰;歐陽(yáng)紅林;肖樂(lè)意;;基于改進(jìn)斜分Otsu法的回轉(zhuǎn)窯火焰圖像分割[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2014年11期

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2 魯智勇;家庭能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];武漢理工大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2531490