居民用戶電力需求響應(yīng)控制器的研究與設(shè)計(jì)
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【摘要】:需求響應(yīng)的建設(shè)對于智能電網(wǎng)以及能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)具有重要的積極意義,售電企業(yè)能夠通過需求響應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握用戶用電情況,通過用戶側(cè)的需求響應(yīng)控制設(shè)備,可以對居民用戶負(fù)荷進(jìn)行精細(xì)化管控。為了保證居民用戶可以方便高效地參與需求響應(yīng),本文針對需求響應(yīng)(DR)控制器進(jìn)行了功能設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì),并以空調(diào)和熱水器為例,對負(fù)荷控制策略進(jìn)行了研究。本文首先對居民用戶DR系統(tǒng)進(jìn)行分析,具體進(jìn)行了需求分析、概念模型分析、數(shù)據(jù)流和控制流分析以及運(yùn)營模式分析。在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,本文對需求響應(yīng)控制器的功能設(shè)計(jì)分為5個(gè)模塊:負(fù)荷控制模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、需求響應(yīng)模塊、電能計(jì)量模塊以及信息管理模塊。本文的硬件設(shè)計(jì)以ATmega 2560控制芯片為核心,在核心電路設(shè)計(jì)的同時(shí)也設(shè)計(jì)了相應(yīng)外圍電路,主要有控制電路、采樣電路、通信電路、電源管理電路以及顯示電路?刂齐娐凡捎美^電器控制和紅外控制兩種方式。采樣電路實(shí)現(xiàn)對電壓、電流等數(shù)據(jù)的采集,溫度傳感模塊選用DHT11芯片實(shí)現(xiàn)對溫度、濕度數(shù)據(jù)的采集。通信電路包括ZigBee電路、Wi-Fi電路,通過UART串口與控制芯片連接,ZigBee電路可以實(shí)現(xiàn)將采樣數(shù)據(jù)向控制器上傳;Wi-Fi電路可以將DR控制器接入互聯(lián)網(wǎng),和DR服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。最后,本文對居民用戶的負(fù)荷特性進(jìn)行了分析,基于用戶的舒適度參數(shù),以空調(diào)、電熱水器為例,設(shè)定用戶舒適溫度范圍,制定需求響應(yīng)控制策略,進(jìn)行了仿真實(shí)現(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM73
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,本文編號:1213467
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