本文關(guān)鍵詞：計(jì)及戶用分布式光伏電站的智能家庭能效管理系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為智能電網(wǎng)的重要領(lǐng)域,分布式光伏發(fā)電具有清潔高效、布局分散靈活、能對(duì)電網(wǎng)起到削峰填谷的作用等優(yōu)點(diǎn),對(duì)在全社會(huì)范圍內(nèi)推動(dòng)節(jié)能減排、優(yōu)化大電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,受到政府大力的推廣和社會(huì)廣泛的關(guān)注。受政策的刺激和社會(huì)需求的推動(dòng),戶用分布式光伏發(fā)電技術(shù)的推廣應(yīng)用得到快速發(fā)展。因此,如何結(jié)合分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)使家庭用電更安全高效、智能合理,提高家庭能效效益,縮短分布式光伏系統(tǒng)成本回收周期等問(wèn)題成了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文圍繞在居民屋頂安裝分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的場(chǎng)景進(jìn)行研究。首先,介紹了戶用分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),并設(shè)計(jì)帶有光伏電站的家庭能效管理系統(tǒng)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏系統(tǒng)和家庭負(fù)載的用電優(yōu)化。針對(duì)推廣分布式光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題展開(kāi)分析,根據(jù)各地安裝戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)的補(bǔ)貼政策和光伏發(fā)電收益,給出計(jì)算系統(tǒng)成本回收周期的方法。其次,開(kāi)發(fā)了計(jì)及戶用光伏電站的智能家居軟硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電量的高效利用和家庭能效優(yōu)化管理。系統(tǒng)平臺(tái)包括用電信息采集模塊、信號(hào)傳輸模塊、上位機(jī)和移動(dòng)端應(yīng)用。基于CS5463芯片開(kāi)發(fā)了電氣信息采集模塊,測(cè)量采集負(fù)載的電能信息和光伏系統(tǒng)出力數(shù)據(jù);基于CC2530芯片開(kāi)發(fā)了無(wú)線傳輸模塊,建立了能實(shí)時(shí)傳輸信息的家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)用電信息、控制信號(hào)的雙向傳輸;采用MFC開(kāi)發(fā)了上位機(jī)系統(tǒng)作為通訊中樞、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和控制中心,存儲(chǔ)負(fù)載用電信息數(shù)據(jù)并進(jìn)行優(yōu)化;基于Socket通訊協(xié)議發(fā)開(kāi)手機(jī)端應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭用電的遠(yuǎn)程監(jiān)控。再次,分別從家庭用電效益最大化和上網(wǎng)電量對(duì)電網(wǎng)影響最小化的角度,根據(jù)光伏出力數(shù)據(jù)、用電負(fù)載運(yùn)行特性和分時(shí)電價(jià)建立家庭用電數(shù)學(xué)模型,得出家庭能效管理的優(yōu)化目標(biāo)。采用遺傳算法進(jìn)行快速求解,針對(duì)數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)對(duì)遺傳算法進(jìn)行改進(jìn),使遺傳算法更合適論文建立的模型,求解速度更快且不宜陷入局部最優(yōu)解,。最后,給出具體算例并進(jìn)行仿真計(jì)算,用窮舉法得出家庭最優(yōu)用電調(diào)度方案,用遺傳算法求解的結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證算法穩(wěn)定性、快速性和精確性。論文提出的家庭能效管理系統(tǒng)能高效利用戶用光伏電站并對(duì)家庭能效進(jìn)行優(yōu)化管理,使家庭用電效益最大化,為分布式光伏發(fā)電在家居用戶中的推廣提供重要的參考。
【關(guān)鍵詞】：分布式光伏 智能家居 能效管理 遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 課題研究背景及意義12-15
• 1.1.1 發(fā)展分布式新能源的必要性12-14
• 1.1.2 微電網(wǎng)的發(fā)展14-15
• 1.2 分布式光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀15-22
• 1.2.1 各國(guó)分布式光伏發(fā)電的發(fā)展歷程15-18
• 1.2.2 戶用分布式光伏發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)框架18-20
• 1.2.3 家庭能效管理的發(fā)展現(xiàn)狀20-22
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容22-24
• 第二章 計(jì)及光伏發(fā)電的能效管理模型研究24-31
• 2.1 系統(tǒng)模型框架24-26
• 2.2 戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析26-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 能效管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-52
• 3.1 用電信息采集模塊31-35
• 3.1.1 供電電源的設(shè)計(jì)32-33
• 3.1.2 電壓、電流檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)33-34
• 3.1.3 電能計(jì)量芯片及外圍電路的設(shè)計(jì)34
• 3.1.4 數(shù)據(jù)處理單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)34-35
• 3.2 無(wú)線傳輸模塊35-41
• 3.2.1 ZigBee技術(shù)及家庭無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)36-38
• 3.2.2 無(wú)線傳輸模塊的硬件電路設(shè)計(jì)38-41
• 3.3 上位機(jī)41-46
• 3.3.1 MFC技術(shù)在家庭能效管理系統(tǒng)中的應(yīng)用41
• 3.3.2 上位機(jī)各功能的實(shí)現(xiàn)41-46
• 3.4 手機(jī)終端46-51
• 3.4.1 Socket通信協(xié)議46-48
• 3.4.2 手機(jī)終端界面和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)48-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 家庭能量管理數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算法52-64
• 4.1 家庭能效管理數(shù)學(xué)模型52-56
• 4.1.1 模型介紹52-53
• 4.1.2 分時(shí)電價(jià)53-54
• 4.1.3 用電負(fù)載分類54-56
• 4.2 能效管理目標(biāo)函數(shù)56-60
• 4.2.1 基于凈現(xiàn)值的目標(biāo)函數(shù)57-59
• 4.2.2 基于上網(wǎng)電量的目標(biāo)函數(shù)59-60
• 4.3 基于遺傳算法求解60-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 算例仿真64-76
• 5.1 基于凈現(xiàn)值的仿真分析65-72
• 5.2 基于上網(wǎng)電量的仿真分析72-73
• 5.3 采用遺傳算法的仿真分析73-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第六章 總結(jié)與展望76-79
• 6.1 本文工作總結(jié)76-77
• 6.2 工作展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 致謝84-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄及成果85-87

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 許洪華;深圳1兆瓦并網(wǎng)光伏電站發(fā)電[J];太陽(yáng)能;2004年05期

2 張躍;馬勇剛;李自應(yīng);;云南德援光伏電站[J];太陽(yáng)能;2006年04期

3 ;發(fā)改委:中國(guó)將建設(shè)首個(gè)大型沙漠光伏電站[J];山東電力技術(shù);2008年06期

4 曾星;;國(guó)內(nèi)將興建首座普及型光伏電站[J];發(fā)電設(shè)備;2008年04期

5 章從福;;發(fā)改委稱國(guó)家將在甘肅建首個(gè)大型沙漠光伏電站[J];半導(dǎo)體信息;2009年01期

6 ;山東省最大光伏電站將建成[J];山東電力高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2009年05期

7 ;我國(guó)第二批光伏電站特許權(quán)招標(biāo)最低價(jià)曝光[J];電源世界;2010年09期

8 ;國(guó)內(nèi)規(guī)模最大光伏電站年底發(fā)電[J];華東電力;2010年09期

9 ;國(guó)內(nèi)最大光伏電站在濟(jì)寧并網(wǎng)[J];青海電力;2010年03期

10 ;全球最大光伏電站項(xiàng)目已獲準(zhǔn)啟動(dòng)[J];可再生能源;2010年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊建;楊宇東;胡會(huì)永;史紅麗;;烏蘭并網(wǎng)光伏電站設(shè)計(jì)體會(huì)[A];2011建筑工程電氣技術(shù)文集[C];2011年

2 顧文;王紅星;徐敦彬;陳士軍;;光伏電站接入電網(wǎng)影響分析[A];第六屆電力工業(yè)節(jié)能減排學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

3 潘捷;任浩翰;戴成鴻;周彬;;上海崇明前衛(wèi)太陽(yáng)能光伏電站的運(yùn)行實(shí)踐和成果[A];新形勢(shì)下長(zhǎng)三角能源面臨的新挑戰(zhàn)和新對(duì)策——第八屆長(zhǎng)三角能源論壇論文集[C];2011年

4 許穎文;陸成;;分布式光伏電站的數(shù)據(jù)采集研究[A];第七屆電力工業(yè)節(jié)能減排學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

5 劉宏;李田珍;岳興華;;中德財(cái)政合作青海太陽(yáng)能項(xiàng)目光伏電站設(shè)計(jì)與運(yùn)行[A];第十屆中國(guó)太陽(yáng)能光伏會(huì)議論文集：迎接光伏發(fā)電新時(shí)代[C];2008年

6 陳祥;;基于機(jī)理模型的并網(wǎng)光伏電站實(shí)時(shí)效率分析[A];戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展——首屆云南省科協(xié)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

7 陳祥;;基于機(jī)理模型的并網(wǎng)光伏電站實(shí)時(shí)效率分析[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C];2011年

8 謝寧;羅安;馬伏軍;陳燕東;帥智康;;光伏電站與配電網(wǎng)諧波交互影響[A];分布式發(fā)電、智能微電網(wǎng)與電能質(zhì)量——第三屆全國(guó)電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會(huì)議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

9 王民浩;謝小平;余榮祖;王霽雪;郭雁珩;易躍春;楊存龍;魏顯貴;李偉宏;原向陽(yáng);曹海濱;龐秀嵐;;光伏電站信息化管理系統(tǒng)研發(fā)[A];電力行業(yè)信息化優(yōu)秀成果集2013[C];2013年

10 陳祥;;大型并網(wǎng)光伏電站的設(shè)計(jì)與探討[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王東芹　余寬平;大成硅1MW光伏電站項(xiàng)目獲批[N];鎮(zhèn)江日?qǐng)?bào);2010年

2 記者 胡義偉;中利科技光伏電站業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)[N];上海證券報(bào);2012年

3 記者 賈明;青海百兆瓦光伏電站集成技術(shù)研究取得新進(jìn)展[N];青海日?qǐng)?bào);2012年

4 王林;西班牙光伏商投資日本光伏電站[N];中國(guó)能源報(bào);2012年

5 李偉;中盛光電承建羅馬尼亞最大光伏電站[N];中國(guó)能源報(bào);2012年

6 本報(bào)記者 李曉輝;航天機(jī)電“瘦身”聚焦光伏電站建設(shè)[N];中國(guó)證券報(bào);2012年

7 記者 李釗;中國(guó)企業(yè)進(jìn)軍海外光伏電站市場(chǎng)[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

8 記者 周建越;光伏電站建到加拿大[N];蘇州日?qǐng)?bào);2012年

9 記者 張旭東;光伏電站的“春天”也需謹(jǐn)慎[N];第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào);2012年

10 李瞧;江西晶科能源與國(guó)開(kāi)行建海外光伏電站[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 李乃永;電網(wǎng)接納光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行的適應(yīng)性及對(duì)策研究[D];山東大學(xué);2012年

2 楊明;大型光伏電站逆變器并網(wǎng)控制策略及穩(wěn)定性分析[D];重慶大學(xué);2014年

3 秦志龍;計(jì)及相關(guān)性的含風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估[D];重慶大學(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 鐘寶華;太陽(yáng)能發(fā)電隨機(jī)生產(chǎn)模擬及其可信容量評(píng)估[D];華南理工大學(xué);2015年

2 王濤;光伏電站建設(shè)對(duì)靖邊縣土壤、植被的影響研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

3 徐曉龍;基于LabVIEW的光伏電站數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

4 戴智慧;并網(wǎng)光伏電站的無(wú)功電壓控制研究[D];南京師范大學(xué);2015年

5 楊智琳;大型地面光伏電站發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

6 趙蓓;大型光伏電站并網(wǎng)頻率控制策略研究[D];華北電力大學(xué);2015年

7 薛國(guó)斌;甘肅某100MW光伏電站接入系統(tǒng)方案研究[D];華北電力大學(xué);2015年

8 武曉寧;光伏電站功率性能分析與研究[D];華北電力大學(xué);2015年

9 扈聰;光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的研究[D];東華大學(xué);2011年

10 楊聰;含光伏電站的配電網(wǎng)可靠性研究[D];南昌大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：計(jì)及戶用分布式光伏電站的智能家庭能效管理系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：478519