本文關(guān)鍵詞：基于需求響應(yīng)的家庭能源優(yōu)化控制策略的研究

  更多相關(guān)文章： 家庭能源優(yōu)化控制 需求響應(yīng) 分時(shí)電價(jià) 改進(jìn)的快速粒子群算法 家庭設(shè)備

【摘要】：近年來(lái),隨著需求響應(yīng)和智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,作為智能電網(wǎng)在用戶側(cè)延伸的家庭能源管理逐漸成為行業(yè)的熱點(diǎn),但大部分研究成果都是如何實(shí)現(xiàn)家庭用電信息的采集和對(duì)電能的控制,而對(duì)家庭能源優(yōu)化控制策略的研究成果卻非常少。因此,本課題對(duì)智能電網(wǎng)下基于需求響應(yīng)的家庭能源優(yōu)化控制策略進(jìn)行分析研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:第一,從離散與連續(xù)、可時(shí)移與不可時(shí)移、可中斷與不可中斷和直接儲(chǔ)能與間接儲(chǔ)能四個(gè)角度對(duì)家庭設(shè)備的負(fù)荷特性進(jìn)行了深入的研究,然后將家庭設(shè)備分為剛性負(fù)荷、簡(jiǎn)單可調(diào)節(jié)負(fù)荷、分布式能源及儲(chǔ)能設(shè)備、電動(dòng)汽車和供暖、通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)(heating,ventilation and air conditioning systems,HVAC設(shè)備)五大類,并對(duì)其建立了相應(yīng)的負(fù)荷模型。第二,針對(duì)家庭能源結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一套基于需求響應(yīng)的家庭能源優(yōu)化控制策略,其中供用戶選擇的優(yōu)化模式有:緊急響應(yīng)模式、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模式、節(jié)能優(yōu)化模式、能源優(yōu)化模式及自定義模式;其次,結(jié)合家庭設(shè)備的負(fù)荷模型建立了緊急響應(yīng)模式、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模式、節(jié)能優(yōu)化模式和能源優(yōu)化模式的數(shù)學(xué)模型;然后根據(jù)經(jīng)濟(jì)模型、節(jié)能模型和能源模型的目標(biāo)函數(shù)及約束條件,并從粒子編碼、約束處理、粒子更新及算法實(shí)現(xiàn)步驟等方面采用改進(jìn)的快速離散二進(jìn)制粒子群和改進(jìn)的快速混合粒子群算法,設(shè)計(jì)了經(jīng)濟(jì)模式、節(jié)能模式和能源模式的優(yōu)化算法。第三,采用MATLAB軟件編程,并對(duì)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模式、節(jié)能優(yōu)化模式和能源優(yōu)化模式三種模式進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),得出了家庭設(shè)備的優(yōu)化控制策略。三種模式的仿真結(jié)果顯示,優(yōu)化后的家庭負(fù)荷整體呈現(xiàn)高電價(jià)低負(fù)荷,低電價(jià)高負(fù)荷規(guī)律,電能總花費(fèi)大幅減少,說(shuō)明了在分時(shí)電價(jià)環(huán)境下家庭用電設(shè)備用電優(yōu)化的必要性,尤其是含有像電動(dòng)汽車、溫控設(shè)備等耗電量大的用電設(shè)備;能源優(yōu)化模式的仿真結(jié)果還證明了在未來(lái)家庭電能優(yōu)化中引入光伏等分布式能源及儲(chǔ)能設(shè)備的重要性。最后對(duì)本文改進(jìn)算法的性能進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示,改進(jìn)算法具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,針對(duì)不同的家庭設(shè)備及優(yōu)化目的都有較好的優(yōu)化效果。
【關(guān)鍵詞】：家庭能源優(yōu)化控制 需求響應(yīng) 分時(shí)電價(jià) 改進(jìn)的快速粒子群算法 家庭設(shè)備
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM92;TM73
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 需求響應(yīng)10-14
• 1.2.1 激勵(lì)型需求響應(yīng)10-11
• 1.2.2 價(jià)格型需求響應(yīng)11-12
• 1.2.3 需求響應(yīng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 家庭能源管理系統(tǒng)(Home Energy Management System, HEMS)14-16
• 1.3.1 HEMS的組成14-15
• 1.3.2 HEMS的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文研究主要內(nèi)容16-18
• 第二章 家庭負(fù)荷特性分析及模型建立18-26
• 2.1 家庭負(fù)荷特性分析及分類18-20
• 2.2 家庭設(shè)備負(fù)荷模型20-25
• 2.2.1 剛性負(fù)荷20
• 2.2.2 簡(jiǎn)單可調(diào)節(jié)負(fù)荷20-21
• 2.2.3 分布式能源及儲(chǔ)能設(shè)備21-23
• 2.2.4 電動(dòng)汽車23-24
• 2.2.5 HVAC設(shè)備（供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)）24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第三章 家庭能源優(yōu)化控制策略設(shè)計(jì)26-42
• 3.1 家庭能源優(yōu)化控制框架26-27
• 3.2 粒子群優(yōu)化算法27-33
• 3.2.1 基本粒子群算法27-29
• 3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法29-30
• 3.2.3 離散二進(jìn)制粒子群算法(BPSO)30-31
• 3.2.4 改進(jìn)的快速粒子群算法(APSO)31-32
• 3.2.5 粒子群算法與進(jìn)化算法比較32-33
• 3.3 家庭能源優(yōu)化控制策略的數(shù)學(xué)模型及算法設(shè)計(jì)33-41
• 3.3.1 緊急響應(yīng)模式33-34
• 3.3.2 經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模式34-36
• 3.3.3 節(jié)能優(yōu)化模式36-38
• 3.3.4 能源優(yōu)化模式38-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 家庭能源優(yōu)化控制策略仿真分析42-58
• 4.1 參數(shù)設(shè)置42-45
• 4.2 經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模式仿真分析45-47
• 4.3 節(jié)能優(yōu)化模式仿真分析47-50
• 4.4 能源優(yōu)化模式仿真分析50-55
• 4.5 優(yōu)化算法性能分析55-56
• 4.6 本章小結(jié)56-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 發(fā)表文章目錄63-64
• 致謝64-65

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 藍(lán)天虹;;需求響應(yīng)的成本收益構(gòu)成及其分配[J];山東電力高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2010年04期

2 潘小輝;王蓓蓓;李揚(yáng);;國(guó)外需求響應(yīng)技術(shù)及項(xiàng)目實(shí)踐[J];電力需求側(cè)管理;2013年01期

3 阮文駿;劉莎;李揚(yáng);;美國(guó)需求響應(yīng)綜述[J];電力需求側(cè)管理;2013年02期

4 高媛;孫軍平;范聞博;時(shí)偉君;;用戶側(cè)需求響應(yīng)系統(tǒng)試驗(yàn)技術(shù)研究[J];電氣應(yīng)用;2013年17期

5 高賜威;梁甜甜;李揚(yáng);;自動(dòng)需求響應(yīng)的理論與實(shí)踐綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年02期

6 Mark Triplett;;需求響應(yīng)的商業(yè)案例評(píng)估[J];供用電;2014年02期

7 石坤;楊碩;史夢(mèng)潔;陳雷博;;自動(dòng)需求響應(yīng)在中國(guó)參與主體的職責(zé)與運(yùn)作模式研究[J];供用電;2014年03期

8 盛萬(wàn)興;史常凱;孫軍平;張波;仉天舒;;智能用電中自動(dòng)需求響應(yīng)的特征及研究框架[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年23期

9 嚴(yán)春華;曹陽(yáng);高志遠(yuǎn);田偉;;需求響應(yīng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電氣應(yīng)用;2013年S1期

10 李揚(yáng);王蓓蓓;宋宏坤;;需求響應(yīng)及其應(yīng)用[J];電力需求側(cè)管理;2005年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 石懷德;郝為民;;基于需求響應(yīng)技術(shù)的電力供需雙向調(diào)節(jié)機(jī)制綜述[A];2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術(shù)論壇論文集[C];2011年

2 蔡驥然;周振宇;祁兵;伍軍;;需求響應(yīng)通信架構(gòu)和數(shù)據(jù)模型研究[A];2013年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 本報(bào)記者 李靜華;中國(guó)首個(gè)用電需求響應(yīng)項(xiàng)目啟動(dòng)[N];中國(guó)房地產(chǎn)報(bào);2012年

2 見習(xí)記者 黃碩;我國(guó)首個(gè)智能電網(wǎng)需求響應(yīng)項(xiàng)目啟動(dòng)[N];濱海時(shí)報(bào);2012年

3 記者 秦?cái)⒊！⊥ㄓ崋T 譚永紅;來(lái)鳳建立納稅人需求響應(yīng)機(jī)制[N];恩施日?qǐng)?bào);2011年

4 記者 門心潔;霍尼維爾簽約中國(guó)首個(gè)智能電網(wǎng)需求響應(yīng)系統(tǒng)[N];天津日?qǐng)?bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 牛文娟;計(jì)及不確定性的需求響應(yīng)機(jī)理模型及應(yīng)用研究[D];東南大學(xué);2015年

2 譚貌;基于電力需求響應(yīng)的板坯熱軋負(fù)荷分析與調(diào)度[D];湘潭大學(xué);2015年

3 劉小聰;基于需求響應(yīng)的大規(guī)模風(fēng)電消納調(diào)度策略研究[D];東南大學(xué);2015年

4 楊婕;基于實(shí)時(shí)電價(jià)的智能電網(wǎng)需求響應(yīng)與能量調(diào)度策略研究[D];天津大學(xué);2014年

5 包宇慶;需求響應(yīng)參與電力系統(tǒng)調(diào)頻機(jī)理及控制研究[D];東南大學(xué);2015年

6 于娜;電力需求響應(yīng)參與系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控問(wèn)題的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

7 劉繼東;電力需求側(cè)響應(yīng)的效益評(píng)估與特性分析[D];山東大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王珂;自動(dòng)需求響應(yīng)通信技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2015年

2 沈敏軒;基于物聯(lián)網(wǎng)的智能小區(qū)自動(dòng)需求響應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué);2015年

3 趙晨晨;低碳背景下電力需求響應(yīng)效益評(píng)估研究[D];華北電力大學(xué);2015年

4 劉佳;居民電力需求響應(yīng)行為分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究[D];華北電力大學(xué);2015年

5 陳企楚;基于公共電能服務(wù)平臺(tái)的需求響應(yīng)研究與應(yīng)用[D];華北電力大學(xué);2015年

6 王瑩瑩;基于需求響應(yīng)與需求調(diào)度的配電網(wǎng)供電可靠性分析[D];華北電力大學(xué);2015年

7 高雪瑩;儲(chǔ)能系統(tǒng)能量調(diào)度與需求響應(yīng)聯(lián)合優(yōu)化控制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

8 楊帆;基于供應(yīng)函數(shù)的智能電網(wǎng)需求響應(yīng)策略[D];上海交通大學(xué);2015年

9 陳睿欣;基于博弈論的需求響應(yīng)研究及其在促進(jìn)風(fēng)電消納中的應(yīng)用[D];北京交通大學(xué);2016年

10 孫成龍;考慮需求響應(yīng)不確定性的系統(tǒng)備用優(yōu)化調(diào)度研究[D];東南大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：559102