本文關(guān)鍵詞：基于需求響應(yīng)的高耗能企業(yè)發(fā)用電效益優(yōu)化

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【摘要】：近幾年來,我國的國民經(jīng)濟得到了飛速的發(fā)展。一方面,經(jīng)濟的快速發(fā)展大大改善了我國居民的生活條件,另一方面也導(dǎo)致了電力需求的迅猛增長,節(jié)能減排勢在必行。作為高能耗高排放的典型代表,高耗能企業(yè)的節(jié)能減排問題成為了社會關(guān)注的焦點。為了落實國家節(jié)能減排政策,同時保證整個電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟的運行,合理的優(yōu)化調(diào)度高耗能企業(yè)的發(fā)用電成了必要。需求響應(yīng)能有效的提高高耗能企業(yè)的資源利用率,并能提高整個高耗能企業(yè)能源微網(wǎng)的經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)的需求響應(yīng)需要人工的介入,降低了需求響應(yīng)的可靠性、靈活性和有效性。因此,有必要將自動化技術(shù)引入需求響應(yīng)的實施過程。本文以需求響應(yīng)技術(shù)為基礎(chǔ),對高耗能企業(yè)發(fā)用電的優(yōu)化和效益評估展開了深入的研究,主要完成的工作有:(1)提出一個基于需求響應(yīng)的方法,對高耗能企業(yè)存在的發(fā)用電問題展開優(yōu)化。研究了高耗能企業(yè)在電力市場中存在的發(fā)用電問題,并分析了高耗能企業(yè)開展基于需求響應(yīng)的發(fā)用電效益優(yōu)化的必要性。針對高耗能企業(yè)現(xiàn)有的發(fā)用電問題,以最小化生產(chǎn)成本,最大化社會福利為目標(biāo),研究了由LSE服務(wù)的高耗能企業(yè),在存在自備電廠供電不確定性時,建立最優(yōu)需求響應(yīng)機制的方法。(2)設(shè)計了一種基于OpenADR的高耗能企業(yè)發(fā)用電需求響應(yīng)的自動化信息傳輸系統(tǒng),來實現(xiàn)整個優(yōu)化過程的自動化。詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的通信架構(gòu),構(gòu)建了DR中心服務(wù)器、DRAS和DR客戶端,描述了系統(tǒng)的通信接口、通信服務(wù)和安全機制,并采用JADE開發(fā)平臺,實現(xiàn)了優(yōu)化算法在系統(tǒng)中的通信過程,整個需求響應(yīng)的優(yōu)化過程完全由系統(tǒng)自動完成。(3)以微網(wǎng)理論為基礎(chǔ),對高耗能企業(yè)能源微網(wǎng)的經(jīng)濟效益進(jìn)行了分析和優(yōu)化。在HOMER中搭建了在由電網(wǎng)、自備電廠和風(fēng)力發(fā)電機組共同供電的高耗能企業(yè)能源微網(wǎng)的優(yōu)化模型,探討了高耗能企業(yè)自備電廠發(fā)電大小對微網(wǎng)經(jīng)濟效益的影響,同時探討了高耗能企業(yè)使用DR資源對微網(wǎng)經(jīng)濟效益的影響,實驗證明在保證高耗能企業(yè)正常生產(chǎn)的情況下,充分利用可用的可再生能源,同時融合自備電廠發(fā)電和DR資源能大大提高微網(wǎng)的整體經(jīng)濟效益,并能大量減少能量的損失和碳的排放。
【關(guān)鍵詞】：高耗能企業(yè) 需求響應(yīng) OpenADR 自動化信息傳輸系統(tǒng) 微網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：F426.61;TM73
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 需求響應(yīng)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 高耗能企業(yè)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的來源及主要工作13-15
• 第2章 高耗能企業(yè)發(fā)用電分析15-20
• 2.1 高耗能企業(yè)發(fā)電特點15-16
• 2.2 高耗能企業(yè)用電特點16-17
• 2.3 高耗能企業(yè)發(fā)用電問題描述17-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 高耗能企業(yè)發(fā)用電需求響應(yīng)20-26
• 3.1 高耗能企業(yè)發(fā)用電需求響應(yīng)問題建模20-21
• 3.1.1 發(fā)用電成本建模20-21
• 3.1.2 社會福利建模21
• 3.2 社會福利最大化21-23
• 3.3 高耗能企業(yè)發(fā)用電需求響應(yīng)優(yōu)化方法23-25
• 3.3.1 需求響應(yīng)的優(yōu)化算法23-24
• 3.3.2 優(yōu)化算法的實現(xiàn)方法24-25
• 3.4 本章小結(jié)25-26
• 第4章 高耗能企業(yè)發(fā)用電需求響應(yīng)系統(tǒng)實現(xiàn)方案26-42
• 4.1 OpenADR簡介26-28
• 4.2 系統(tǒng)的主要特點28
• 4.3 系統(tǒng)的通信架構(gòu)28-33
• 4.3.1 DR中心服務(wù)器29-31
• 4.3.2 DRAS31-32
• 4.3.3 DR客戶端32-33
• 4.4 系統(tǒng)的通信服務(wù)33-36
• 4.4.1 事件服務(wù)33-34
• 4.4.2 報告服務(wù)34-35
• 4.4.3 注冊服務(wù)35-36
• 4.4.4 選擇服務(wù)36
• 4.5 系統(tǒng)的安全機制36-37
• 4.6 基于JADE平臺的仿真驗證37-41
• 4.6.1 JADE簡介37-38
• 4.6.2 系統(tǒng)的通信過程在JADE平臺中的實現(xiàn)38-39
• 4.6.3 優(yōu)化算法在JADE平臺中的實現(xiàn)39-41
• 4.7 本章小結(jié)41-42
• 第5章 基于微網(wǎng)的高耗能企業(yè)發(fā)用電效益分析42-61
• 5.1 微網(wǎng)概述42-43
• 5.2 高耗能企業(yè)能源微網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計43-48
• 5.2.1 自備電廠的數(shù)學(xué)模型44-45
• 5.2.2 風(fēng)力發(fā)電機組的數(shù)學(xué)模型45-46
• 5.2.3 變流器的數(shù)學(xué)模型46-47
• 5.2.4 儲能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型47-48
• 5.3 高耗能企業(yè)能源微網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的方法48-51
• 5.3.1 HOMER的仿真原理49-50
• 5.3.2 優(yōu)化設(shè)計的步驟50-51
• 5.4 HOMER軟件的仿真結(jié)果分析51-60
• 5.4.1 自備電廠對微網(wǎng)的影響52-58
• 5.4.2 需求響應(yīng)對微網(wǎng)的影響58-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 第6章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 總結(jié)61-62
• 6.2 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研項目68

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