基于CPS的居民電熱水器優(yōu)化控制策略研究
發(fā)布時間:2022-12-04 14:18
傳統(tǒng)的電力網(wǎng)與信息網(wǎng)相互孤立,難以深入分析需求側(cè)用電信息對供電側(cè)的影響,不利于電力供需互動業(yè)務(wù)的開展。信息物理融合系統(tǒng)(CPS)利用先進(jìn)的感知、計算、分析、決策技術(shù),將信息世界與物理世界緊密相連。將此概念引入電力系統(tǒng),有利于實現(xiàn)需求側(cè)負(fù)荷資源優(yōu)化及用戶間的友好互動。溫控型居民用戶負(fù)荷作為調(diào)控資源之一,通過參與需求響應(yīng)可減少電網(wǎng)波動,實現(xiàn)需求側(cè)資源優(yōu)化的目標(biāo)。本文基于CPS理論設(shè)計了支撐居民電熱水器與電網(wǎng)互動的CPS架構(gòu)及模型,并研究了該模型決策單元層面的優(yōu)化控制策略。首先,搭建了基于CPS的電力供需互動友好平臺架構(gòu),并以此作為實現(xiàn)負(fù)荷優(yōu)化控制的基礎(chǔ)。選取電熱水器為研究對象,研究了居民用戶電熱水器CPS模型,分析了通過該模型實現(xiàn)互動的具體功能,搭建了支撐居民電熱水器優(yōu)化控制的分級互動架構(gòu)。其次,針對CPS模型的決策單元,結(jié)合居民用戶的用水行為習(xí)慣和分時電價,制定了基于云模型理論的電熱水器優(yōu)化控制策略。為驗證所提策略的有效性,對比采用優(yōu)化策略前后用戶用電成木和不同時段負(fù)荷量,驗證了所提策略在節(jié)約用電開支和平滑負(fù)荷曲線中起到較好的效果。最后,依托CPS模型從物理系統(tǒng)中獲取必要信息,以用戶用電...
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀綜述
1.2.1 智能電網(wǎng)及需求響應(yīng)技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 信息物理融合技術(shù)的發(fā)展
1.2.3 居民負(fù)荷控制研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 主要工作和內(nèi)容安排
第2章 支撐居民電熱水器優(yōu)化控制的CPS架構(gòu)設(shè)計
2.1 基于CPS的電力供需互動友好平臺架構(gòu)設(shè)計
2.2 支撐居民電熱水器優(yōu)化控制的分級互動架構(gòu)設(shè)計
2.2.1 居民電熱水器分級互動架構(gòu)
2.2.2 居民用戶電熱水器CPS模型設(shè)計
2.2.3 居民用戶電熱水器CPS交瓦流程分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 基于云模型理論的電熱水器優(yōu)化控制策略
3.1 家用電熱水器的控制模型
3.2 基于云模型理論的居民電熱水器優(yōu)化控制策略設(shè)計
3.2.1 云模型控制原理
3.2.2 家用電熱水器的云模型控制策略
3.3 實驗仿真與分析
3.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置
3.3.2 仿真結(jié)果對比與分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于BPSO算法的改進(jìn)電熱水器優(yōu)化控制策略
4.1 計及需求響應(yīng)的居民電熱水器模型
4.2 基于BPSO的改進(jìn)居民電熱水器優(yōu)化控制策略設(shè)計
4.2.1 二進(jìn)制粒子群算法
4.2.2 電熱水器的優(yōu)化控制算法
4.3 實驗仿真與分析
4.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置
4.3.2 仿真結(jié)果對比與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于云模型的用戶群負(fù)荷調(diào)控算法[J]. 孫毅,楊艷敏,許鵬,李彬,陳宋宋,崔高穎. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(08)
[2]基于改進(jìn)滲流理論的信息物理融合電力系統(tǒng)連鎖故障模型[J]. 韓宇奇,郭創(chuàng)新,朱炳銓,徐立中. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(17)
[3]面向需求響應(yīng)控制的家用電熱水器建模和控制策略評估[J]. 孫建偉,唐升衛(wèi),劉菲,王丹,戚野白,王冉. 電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報. 2016(04)
[4]信息物理融合的主動配電網(wǎng)動態(tài)潮流研究[J]. 孫辰,劉東,李慶生. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2016(06)
[5]新能源電力系統(tǒng)中需求側(cè)響應(yīng)關(guān)鍵問題及未來研究展望[J]. 曾博,楊雍琦,段金輝,曾鳴,歐陽邵杰,李晨. 電力系統(tǒng)自動化. 2015(17)
[6]電網(wǎng)信息物理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及其進(jìn)展[J]. 劉東,盛萬興,王云,陸一鳴,孫辰. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(14)
[7]基于信息物理融合的火電機(jī)組節(jié)能環(huán)保負(fù)荷優(yōu)化分配[J]. 付鵬,王寧玲,李曉恩,徐漢,張雨檬,楊勇平. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(14)
[8]基于分時電價的智能家電控制方案[J]. 付蔚,敬章浩,羅志勇,黃修謀,吳有義. 電網(wǎng)技術(shù). 2015(03)
[9]云模型理論在互聯(lián)電力系統(tǒng)負(fù)荷頻率控制中的應(yīng)用[J]. 蔡國偉,張斌,王建元,楊德友,孫然. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(02)
[10]新形勢下電力系統(tǒng)供需互動問題研究及分析[J]. 王錫凡,肖云鵬,王秀麗. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(29)
博士論文
[1]云模型在文本挖掘應(yīng)用中的關(guān)鍵問題研究[D]. 代勁.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于需求響應(yīng)的智能家庭能量管理研究[D]. 魏懿.燕山大學(xué) 2015
[2]基于云模型的中長期電力負(fù)荷預(yù)測及負(fù)荷特性分析[D]. 尚東慧.太原理工大學(xué) 2012
[3]云模型理論在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用[D]. 盧曦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3708419
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀綜述
1.2.1 智能電網(wǎng)及需求響應(yīng)技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 信息物理融合技術(shù)的發(fā)展
1.2.3 居民負(fù)荷控制研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 主要工作和內(nèi)容安排
第2章 支撐居民電熱水器優(yōu)化控制的CPS架構(gòu)設(shè)計
2.1 基于CPS的電力供需互動友好平臺架構(gòu)設(shè)計
2.2 支撐居民電熱水器優(yōu)化控制的分級互動架構(gòu)設(shè)計
2.2.1 居民電熱水器分級互動架構(gòu)
2.2.2 居民用戶電熱水器CPS模型設(shè)計
2.2.3 居民用戶電熱水器CPS交瓦流程分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 基于云模型理論的電熱水器優(yōu)化控制策略
3.1 家用電熱水器的控制模型
3.2 基于云模型理論的居民電熱水器優(yōu)化控制策略設(shè)計
3.2.1 云模型控制原理
3.2.2 家用電熱水器的云模型控制策略
3.3 實驗仿真與分析
3.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置
3.3.2 仿真結(jié)果對比與分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于BPSO算法的改進(jìn)電熱水器優(yōu)化控制策略
4.1 計及需求響應(yīng)的居民電熱水器模型
4.2 基于BPSO的改進(jìn)居民電熱水器優(yōu)化控制策略設(shè)計
4.2.1 二進(jìn)制粒子群算法
4.2.2 電熱水器的優(yōu)化控制算法
4.3 實驗仿真與分析
4.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置
4.3.2 仿真結(jié)果對比與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于云模型的用戶群負(fù)荷調(diào)控算法[J]. 孫毅,楊艷敏,許鵬,李彬,陳宋宋,崔高穎. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(08)
[2]基于改進(jìn)滲流理論的信息物理融合電力系統(tǒng)連鎖故障模型[J]. 韓宇奇,郭創(chuàng)新,朱炳銓,徐立中. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(17)
[3]面向需求響應(yīng)控制的家用電熱水器建模和控制策略評估[J]. 孫建偉,唐升衛(wèi),劉菲,王丹,戚野白,王冉. 電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報. 2016(04)
[4]信息物理融合的主動配電網(wǎng)動態(tài)潮流研究[J]. 孫辰,劉東,李慶生. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2016(06)
[5]新能源電力系統(tǒng)中需求側(cè)響應(yīng)關(guān)鍵問題及未來研究展望[J]. 曾博,楊雍琦,段金輝,曾鳴,歐陽邵杰,李晨. 電力系統(tǒng)自動化. 2015(17)
[6]電網(wǎng)信息物理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及其進(jìn)展[J]. 劉東,盛萬興,王云,陸一鳴,孫辰. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(14)
[7]基于信息物理融合的火電機(jī)組節(jié)能環(huán)保負(fù)荷優(yōu)化分配[J]. 付鵬,王寧玲,李曉恩,徐漢,張雨檬,楊勇平. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(14)
[8]基于分時電價的智能家電控制方案[J]. 付蔚,敬章浩,羅志勇,黃修謀,吳有義. 電網(wǎng)技術(shù). 2015(03)
[9]云模型理論在互聯(lián)電力系統(tǒng)負(fù)荷頻率控制中的應(yīng)用[J]. 蔡國偉,張斌,王建元,楊德友,孫然. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(02)
[10]新形勢下電力系統(tǒng)供需互動問題研究及分析[J]. 王錫凡,肖云鵬,王秀麗. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(29)
博士論文
[1]云模型在文本挖掘應(yīng)用中的關(guān)鍵問題研究[D]. 代勁.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于需求響應(yīng)的智能家庭能量管理研究[D]. 魏懿.燕山大學(xué) 2015
[2]基于云模型的中長期電力負(fù)荷預(yù)測及負(fù)荷特性分析[D]. 尚東慧.太原理工大學(xué) 2012
[3]云模型理論在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用[D]. 盧曦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3708419
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3708419.html
最近更新
教材專著