本文關(guān)鍵詞：風(fēng)光蓄聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)可變時(shí)隙家庭器具能耗調(diào)度算法研究

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【摘要】：隨著社會(huì)的發(fā)展,使用戶對(duì)居住環(huán)境的安全度、舒適度和智能化程度的需求越來越高,使電網(wǎng)側(cè)對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性和電力質(zhì)量要求不斷提升,使社會(huì)對(duì)環(huán)境問題越來越關(guān)注,而智能家居的發(fā)展?jié)M足了各界的需求。但是現(xiàn)在的智能家居系統(tǒng)還不完善,只能機(jī)械式的進(jìn)行一些提前安排好的任務(wù),或者對(duì)已有的任務(wù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的重復(fù),并不能根據(jù)外界環(huán)境和人們的需求提供服務(wù)。而一般用戶缺乏經(jīng)濟(jì)學(xué)考慮分析與控制學(xué)技術(shù)知識(shí),不能根據(jù)電網(wǎng)發(fā)布的電價(jià)信息和可再生能源產(chǎn)能信息對(duì)家庭器具進(jìn)行調(diào)度。而智能家居系統(tǒng)的核心是智能家居能源調(diào)度算法,調(diào)度算法的使用對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全度和可靠度、可再生能源利用率、用戶電費(fèi)支出以及用戶舒適度都有著重要的影響。因此對(duì)于智能家居能耗調(diào)度算法的研究得到了越來越多的關(guān)注。本文主要工作分為以下幾個(gè)部分:(1)針對(duì)智能家居能耗調(diào)度算法展開了研究。研究了智能家居、風(fēng)光蓄混合發(fā)電系統(tǒng)和家庭器具能耗調(diào)度的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。概述了智能家居、光伏發(fā)電并網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)和能耗調(diào)度的基本概念。并詳細(xì)介紹了風(fēng)光蓄混合供電系統(tǒng)模型和光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測(cè)方法。(2)針對(duì)太陽能、風(fēng)能發(fā)電的間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性問題,文中呈現(xiàn)了光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測(cè)的方法。通過比較時(shí)間序列法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和組合預(yù)測(cè)算法的預(yù)測(cè)精度和運(yùn)算時(shí)間,采用了Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)光伏發(fā)電的輸出功率和利用小波-Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)風(fēng)速。(3)針對(duì)時(shí)隙長度選擇問題,提出了可變時(shí)隙劃分方法。時(shí)隙劃分為器具調(diào)度的基礎(chǔ)�？勺儠r(shí)隙劃分的主要步驟:首先根據(jù)購/電電價(jià)大小和所預(yù)測(cè)的風(fēng)光產(chǎn)能將調(diào)度循環(huán)劃分為時(shí)隙長度相同的幾個(gè)調(diào)度空間;然后根據(jù)風(fēng)光在某時(shí)隙輸出功率,將輸出功率大于某時(shí)隙最大能耗上限的相應(yīng)的調(diào)度空間的時(shí)隙長度進(jìn)一步細(xì)分;最后在輸出功率小于某時(shí)隙最大能耗上限的調(diào)度空間內(nèi),考慮購入實(shí)時(shí)電價(jià)和用戶電力使用情況,將電價(jià)低且用戶用電量較高的調(diào)度空間的時(shí)隙長度也進(jìn)一步細(xì)分。該方法在劃分過程中不僅考慮了風(fēng)光產(chǎn)能情況和實(shí)時(shí)電價(jià),還考慮了器具的工作時(shí)長和用電習(xí)慣。該算法的提出不僅在一定程度上減少了用戶的電力支付,提高了用戶的舒適度,更重要的是權(quán)衡了器具的開啟時(shí)間和能耗調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)算復(fù)雜度,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(4)針對(duì)現(xiàn)如今電力供需平衡問題,提出了一個(gè)風(fēng)光蓄混合供電系統(tǒng)模型和一種基于風(fēng)光產(chǎn)能的可變時(shí)隙器具優(yōu)化調(diào)度算法。該算法主要分為三步:首先,根據(jù)風(fēng)光產(chǎn)能、實(shí)時(shí)電價(jià)和用戶用電情況劃分可變時(shí)隙;然后,以最小電網(wǎng)電力消耗為目標(biāo)函數(shù),以風(fēng)光產(chǎn)能和實(shí)時(shí)電價(jià)為調(diào)度杠桿,對(duì)家庭器具進(jìn)行調(diào)度;最后根據(jù)優(yōu)化調(diào)度結(jié)果重新安排器具開啟時(shí)間,并以購/售電電價(jià)和風(fēng)光蓄混合供電系統(tǒng)為基礎(chǔ)的混合供電策略為依據(jù),為器具分配電力。仿真結(jié)果表明,該算法可以同時(shí)滿足用戶側(cè)需求:減少用戶的電力支付;供電商的需求:分散器具的開啟時(shí)間,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性并減緩供電商的供電需求;社會(huì)需求:解決了化石能源不斷枯竭的能源問題,并且降低了環(huán)境污染,減輕了溫室效應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM61

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本文編號(hào)：1156247