本文關(guān)鍵詞：基于LDWPSO的家庭能源管理系統(tǒng)控制策略研究

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【摘要】：改革開放以來,我國智能電網(wǎng)不斷發(fā)展,這就對(duì)電網(wǎng)的可靠性與能源利用率提出了越來越高的要求。智能用電技術(shù)是智能電網(wǎng)的組成部分也是日后電能使用的發(fā)展趨勢(shì),其核心工作是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶之間實(shí)時(shí)的雙向互動(dòng),而雙向互動(dòng)中最重要的實(shí)現(xiàn)方式便是需求響應(yīng)技術(shù),需求響應(yīng)是指終端用戶會(huì)直接根據(jù)電力公司的電價(jià)信息,如價(jià)格信號(hào)或運(yùn)營商提供的激勵(lì)機(jī)制等,使用戶主動(dòng)改變?nèi)粘５挠秒娏?xí)慣以此達(dá)到節(jié)能減耗的效果。那么對(duì)于普通的家庭用戶,在實(shí)施分時(shí)電價(jià)需求響應(yīng)時(shí),該如何更好地根據(jù)電價(jià)控制家庭空調(diào)負(fù)荷,利用優(yōu)化算法在減少能源消耗和電費(fèi)的基礎(chǔ)上達(dá)到進(jìn)一步地削峰填谷,節(jié)約能耗、電費(fèi)及減少霧霾的目的,這是未來電力市場(chǎng)能否成功的關(guān)鍵問題之一。本文以智能用電技術(shù)的發(fā)展為背景,通過對(duì)居民用戶的用電行為進(jìn)行研究和分析,制定了相應(yīng)的需求響應(yīng)策略。研究了智能電網(wǎng)、智能用電的概念及目前家庭能源管理系統(tǒng)所需要的技術(shù),并對(duì)近幾年國內(nèi)外所開展的智能用電項(xiàng)目進(jìn)行了研究分析。查閱大量文獻(xiàn)對(duì)需求響應(yīng)的定義、所需要的實(shí)施技術(shù)與國家出臺(tái)的相關(guān)政策及對(duì)國內(nèi)外所實(shí)施的需求響應(yīng)進(jìn)行研究分析。根據(jù)我國居民對(duì)家用電器的使用習(xí)慣,提出分時(shí)段需求響應(yīng)策略。并針對(duì)參與該項(xiàng)目的家庭負(fù)荷進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)控制策略及目標(biāo)函數(shù)。根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)函數(shù)采用了線性遞減權(quán)重粒子群(Linear Decreasing Weight Particle Swarm Optimization,簡(jiǎn)稱(LDWPSO))算法進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)該控制策略進(jìn)行可行性分析。在MATLAB仿真平臺(tái)下,對(duì)LDWPSO優(yōu)化算法進(jìn)行編程并得到仿真驗(yàn)證。針對(duì)單用戶目標(biāo)、多用戶目標(biāo)、優(yōu)化算法的4個(gè)約束條件及分時(shí)電價(jià)的價(jià)格高低等對(duì)控制結(jié)果產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行仿真分析。結(jié)果顯示本文提出的控制策略和優(yōu)化算法可以使得家庭節(jié)約電費(fèi)、減少能耗。
【關(guān)鍵詞】：智能電網(wǎng) 需求響應(yīng) 能源管理 負(fù)荷分析 線性遞減權(quán)重算法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM76;TP315
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外智能用電系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外智能用電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)智能用電系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 家庭能源管理系統(tǒng)控制策略的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 需求響應(yīng)技術(shù)的概述15-18
• 2.1 需求響應(yīng)的定義與分類15
• 2.2 需求響應(yīng)技術(shù)支持15-17
• 2.2.1 先進(jìn)計(jì)量技術(shù)15-16
• 2.2.2 遠(yuǎn)程通信技術(shù)16-17
• 2.2.3 智能控制技術(shù)17
• 2.3 本章小結(jié)17-18
• 第3章 居民負(fù)荷特性和用電容忍度分析18-26
• 3.1 引言18
• 3.2 居民負(fù)荷特性18-20
• 3.2.1 家用空調(diào)負(fù)荷18-19
• 3.2.2 分布式電源及儲(chǔ)能設(shè)備19-20
• 3.3 居民用電容忍度分析20-24
• 3.3.1 環(huán)境舒適度20-24
• 3.3.2 時(shí)間舒適度24
• 3.4 本章小結(jié)24-26
• 第4章 家庭智能用電策略設(shè)計(jì)26-32
• 4.1 引言26
• 4.2 智能用電26-27
• 4.3 家庭用電設(shè)備用電策略27-30
• 4.3.1 問題描述27-28
• 4.3.2 用電負(fù)荷控制策略28-30
• 4.4 算法目標(biāo)函數(shù)和約束條件30-31
• 4.4.1 目標(biāo)函數(shù)30
• 4.4.2 約束條件30-31
• 4.5 本章小結(jié)31-32
• 第5章 家庭智能用電策略的優(yōu)化算法設(shè)計(jì)32-38
• 5.1 引言32
• 5.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法32-34
• 5.2.1 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的基本思想與策略32
• 5.2.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的基本步驟32-34
• 5.3 粒子群算法的原理34-36
• 5.3.1 粒子群算法的基本實(shí)現(xiàn)流程34-35
• 5.3.2 粒子群算法參數(shù)選擇35-36
• 5.4 線性遞減權(quán)重粒子群算法36-37
• 5.4.1 線性遞減權(quán)重粒子群算法原理36
• 5.4.2 線性遞減權(quán)重粒子群算法的實(shí)現(xiàn)流程36-37
• 5.5 本章小結(jié)37-38
• 第6章 仿真結(jié)果及分析38-52
• 6.1 單用戶仿真39-44
• 6.1.1 單用戶能耗仿真39-41
• 6.1.2 單用戶電費(fèi)仿真41-44
• 6.2 約束條件對(duì)仿真的影響44-45
• 6.3 多用戶仿真45-50
• 6.3.1 多用戶能耗仿真46-48
• 6.3.2 多用戶電費(fèi)仿真48-50
• 6.4 本章小結(jié)50-52
• 結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及獲得成果56-57
• 致謝57

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