基于負(fù)荷控制的高耗能企業(yè)微網(wǎng)優(yōu)化配置及效益分析
本文關(guān)鍵詞:基于負(fù)荷控制的高耗能企業(yè)微網(wǎng)優(yōu)化配置及效益分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:“十三五”規(guī)劃中,國家將經(jīng)濟增長率等經(jīng)濟社會發(fā)展目標(biāo)調(diào)整到“碳排放配額”以及生態(tài)紅線許可的范圍內(nèi)。為此,高耗能企業(yè)亟需加快轉(zhuǎn)變工業(yè)發(fā)展模式,加大節(jié)能降耗力度,增加新能源的使用率。近年來國內(nèi)外提出微網(wǎng)(Microgrid)技術(shù)的新概念,它是一種新型能源網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)需求側(cè)管理(Demand Side Management,DSM)以及可再生能源等其他類型資源的最大化利用。其中,負(fù)荷控制技術(shù)則是電力需求側(cè)管理的主要內(nèi)容,它是通過技術(shù)手段、經(jīng)濟措施等其他激勵方式去調(diào)整需求側(cè)的負(fù)荷,提高供電的負(fù)荷率,增強系統(tǒng)的可靠性。本文針對高耗能企業(yè)亟需加快轉(zhuǎn)變工業(yè)發(fā)展模式,在需求側(cè)開展廣泛的研究。首先,在傳統(tǒng)節(jié)能降耗的基礎(chǔ)上,采用粒子群算法優(yōu)化高耗能企業(yè)典型工序負(fù)荷,降低能耗;其次,在不影響高耗能企業(yè)正常生產(chǎn)的前提下,采用可轉(zhuǎn)移負(fù)荷調(diào)度,并把它作為一種主動參與微網(wǎng)規(guī)劃的新能源,提高企業(yè)的能源效率;最后,利用負(fù)荷控制方法實現(xiàn)微網(wǎng)規(guī)劃的最優(yōu)配置,降低溫室氣體的排放,減少環(huán)境污染。本文的主要內(nèi)容包括:(1)圍繞分布式能源、負(fù)荷、大電網(wǎng)和儲能系統(tǒng)等組成的高耗能企業(yè)微網(wǎng),詳細(xì)分析了微網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu)、各部件的數(shù)學(xué)模型及技術(shù)特點,介紹了仿真平臺軟件Homer,提出了將需求側(cè)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移調(diào)度處理成一種主動參與微網(wǎng)規(guī)劃的能源,綜合考慮其經(jīng)濟性、環(huán)保性及可再生能源滲透率等指標(biāo),優(yōu)化微網(wǎng)的能源規(guī)劃。(2)首先,介紹需求響應(yīng)的分類,以及需求響應(yīng)激勵信號對高耗能企業(yè)的作用。其次,總結(jié)高耗能企業(yè)的負(fù)荷分類及用電特點,其中,詳細(xì)分析基于需求響應(yīng)的典型生產(chǎn)工序削減負(fù)荷的方式。最后,采用粒子群算法對典型的生產(chǎn)工序進(jìn)行負(fù)荷分配和能耗優(yōu)化,實現(xiàn)高耗能企業(yè)能耗優(yōu)化的目標(biāo)。(3)在考慮節(jié)約高耗能企業(yè)生產(chǎn)用電基本電費成本前提下,提出一種基于負(fù)荷轉(zhuǎn)移調(diào)度的高耗能企業(yè)電能需量控制方法。驗證結(jié)果表明該模型能夠達(dá)到較好的負(fù)荷調(diào)度效果,增強高耗能企業(yè)的電能需量控制能力。(4)針對高耗能企業(yè)微網(wǎng),采用電力負(fù)荷控制方法實現(xiàn)微網(wǎng)最優(yōu)的能源配置以及最優(yōu)的能源效益。首先,將需求側(cè)的可轉(zhuǎn)移負(fù)荷作為一種主動參與微網(wǎng)規(guī)劃的新能源,選出微網(wǎng)最優(yōu)的能源配置;然后,采用PSO優(yōu)化典型工序的負(fù)荷,并對其合理地分配與能耗優(yōu)化;最后,分析負(fù)荷控制方法帶來的能源效益以及環(huán)境效益。
【關(guān)鍵詞】:微網(wǎng) 負(fù)荷預(yù)測 粒子群算法 負(fù)荷控制 能源優(yōu)化 Homer
【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】:TM73;TM727
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-13
- 1.1 課題研究的背景與意義9-10
- 1.2 電力負(fù)荷控制研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 微網(wǎng)理論及研究現(xiàn)狀11
- 1.4 本文的主要工作11-13
- 第2章 高耗能企業(yè)能源微網(wǎng)13-21
- 2.1 引言13
- 2.2 Homer軟件簡介13-15
- 2.2.1 系統(tǒng)仿真配置13-14
- 2.2.2 Homer仿真流程14-15
- 2.3 微網(wǎng)混合發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-17
- 2.3.1 風(fēng)力發(fā)電機組15-16
- 2.3.2 天然氣發(fā)電系統(tǒng)16
- 2.3.3 變流器16-17
- 2.3.4 儲能系統(tǒng)17
- 2.4 微網(wǎng)能源規(guī)劃模型17-20
- 2.4.1 模型的簡化17-18
- 2.4.2 目標(biāo)函數(shù)18-19
- 2.4.3 約束條件19-20
- 2.5 本章小結(jié)20-21
- 第3章 典型工序負(fù)荷分配和能耗優(yōu)化21-29
- 3.1 引言21
- 3.2 需求響應(yīng)的分類21
- 3.3 典型工序負(fù)荷分類21-23
- 3.4 基于PSO的典型工序優(yōu)化設(shè)計23-26
- 3.4.1 數(shù)學(xué)模型23-24
- 3.4.2 典型工序優(yōu)化的智能算法24-26
- 3.5 實驗與結(jié)果分析26-28
- 3.5.1 實驗參數(shù)選取26
- 3.5.2 實驗結(jié)果分析26-28
- 3.5.3 經(jīng)濟效益分析28
- 3.6 本章小結(jié)28-29
- 第4章 基于需量控制的負(fù)荷轉(zhuǎn)移調(diào)度29-41
- 4.1 引言29
- 4.2 短期電力負(fù)荷預(yù)測29-32
- 4.2.1 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及模型29-30
- 4.2.2 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測流程30-31
- 4.2.3 負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)預(yù)處理31-32
- 4.3 需量控制下的企業(yè)凈電費32-33
- 4.4 企業(yè)負(fù)荷響應(yīng)模型33-34
- 4.4.1 企業(yè)負(fù)荷描述與分類33
- 4.4.2 企業(yè)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷33-34
- 4.5 需量控制下的負(fù)荷最優(yōu)調(diào)度34-35
- 4.5.1 需量控制下的負(fù)荷轉(zhuǎn)移調(diào)度模型34
- 4.5.2 約束條件34-35
- 4.6 算例分析35-39
- 4.6.1 負(fù)荷預(yù)測及其結(jié)果預(yù)處理36-37
- 4.6.2 負(fù)荷轉(zhuǎn)移調(diào)度37-38
- 4.6.3 負(fù)荷調(diào)度的經(jīng)濟效益分析38-39
- 4.7 本章小結(jié)39-41
- 第5章 基于負(fù)荷控制的高耗能企業(yè)微網(wǎng)能源效益分析41-57
- 5.1 引言41
- 5.2 微網(wǎng)混合發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化選型41-42
- 5.3 混合發(fā)電系統(tǒng)能源優(yōu)化分析42-45
- 5.3.1 電能負(fù)載42-43
- 5.3.2 新能源資源43-44
- 5.3.3 系統(tǒng)的經(jīng)濟性和限制性44-45
- 5.4 典型負(fù)荷控制策略分析45-46
- 5.5 實驗仿真與效益分析46-56
- 5.5.1 仿真場景定義與實現(xiàn)46-53
- 5.5.2 微網(wǎng)最優(yōu)配置的效益分析53-56
- 5.6 本章小結(jié)56-57
- 第6章 總結(jié)與展望57-59
- 6.1 總結(jié)57
- 6.2 展望57-59
- 參考文獻(xiàn)59-63
- 致謝63-64
- 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果64
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10 歐陽
本文編號:295897
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