智能小区居民负荷需求响应策略研究

发布时间：2017-04-01 11:18

  本文关键词：智能小区居民负荷需求响应策略研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向。需求响应是智能电网框架下的重要互动资源,随着智能电网技术的发展,需求侧用户可以更加方便地参与需求响应。智能小区作为智能电网的重要组成部分,是智能电网关键技术实施和推广的工程主体。为了提高智能小区对可再生能源的利用能力,削弱分布式电源反向入网的负面影响以及减小智能小区大量电动汽车充电和大功率家电集中工作造成的负荷高峰,本文对智能小区居民负荷需求响应策略进行了研究。研究旨在提出合理的负荷需求响应策略改善居民用电负荷曲线,获取较好的经济效益和环境效益,最终实现小区居民与电网之间的真正互动。为了达到研究目的,本文开展了以下具体工作。首先,通过居民负荷的需求响应特性,将居民负荷分为不可控负荷,可转移负荷,可中断负荷三类,分别建立数学模型。选取可转移负荷,可中断负荷作为需求响应策略的研究对象。其次,针对促进智能小区分布式电源就地利用的目的,提出对居民可转移负荷进行日前调度的需求响应策略。通过负荷转移模型得到需求响应后居民的用电负荷曲线,采用改进的粒子群优化算法计算需求响应的最优负荷转移结果。针对新能源小区算例,对小区居民负荷参与需求响应结果进行仿真分析,并根据分时电价计算了居民参与需求响应后产生的收益。第三,针对削减智能小区高峰负荷的目的,提出了可转移负荷、可中断负荷实时参与的需求响应策略。首先建立了典型的电器设备——空调、热水器、电动汽车的需求响应模型,并根据设备的运行状态建立了用户舒适度模型。根据电器设备不同的优先级处理方式,提出了基于居民设定优先级的需求响应策略和基于动态计算优先级的需求响应策略。对不同算例进行仿真分析,最后,计算居民参与需求响应后产生的收益。仿真结果表明,本研究提出的促进分布式电源就地利用的需求响应策略和削峰目标下考虑用户舒适度的需求响应策略能够有效地提高智能小区对可再生能源的利用能力和减小小区用电高峰负荷。居民负荷参与需求响应,在不影响用户用电体验的前提下,协助维持了电网的安全稳定运行,体现了智能小区绿色、高效、安全的特征以及智能电网灵活、互动的内涵。
【关键词】：智能电网 智能小区 居民负荷 需求响应策略 分布式电源 粒子群算法
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 智能小区国内外研究现状11-13
• 1.2.1 智能小区的概念11-12
• 1.2.2 智能小区国内外研究现状12-13
• 1.3 需求响应的研究现状13-16
• 1.3.1 需求响应概述13-14
• 1.3.2 需求响应国内外研究现状14-16
• 1.4 分布式电源研究现状16-18
• 1.4.1 分布式电源概述16-17
• 1.4.2 分布式电源入网对配电网的影响17-18
• 1.5 本文的主要内容18-19
• 第2章 智能小区架构及负荷基本模型19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 智能小区总体架构19-25
• 2.2.1 智能小区关键技术20-21
• 2.2.2 公共信息模型的扩展21-24
• 2.2.3 家庭能量管理系统24-25
• 2.3 负荷基本模型25-29
• 2.3.1 居民负荷特性分析25-27
• 2.3.2 数学模型27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 促进分布式电源就地利用的需求响应策略30-43
• 3.1 引言30
• 3.2 分布式电源出力预测30-33
• 3.2.1 分布式电源数学模型30-31
• 3.2.2 分布式电源出力预测31-33
• 3.3 促进分布式电源就地利用的需求响应策略33-36
• 3.3.1 需求响应负荷转移模型33-34
• 3.3.2 促进分布式电源就地利用的需求响应模型34-35
• 3.3.3 基于粒子群优化算法的需求响应模型求解及响应流程35-36
• 3.4 算例仿真分析36-42
• 3.4.1 算例描述36-37
• 3.4.2 仿真分析37-41
• 3.4.3 用户收益分析41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第4章 削峰目标下考虑用户舒适度的需求响应策略43-56
• 4.1 引言43
• 4.2 家用负荷需求响应模型与舒适度模型搭建43-46
• 4.2.1 研究目标43-44
• 4.2.2 典型的家用负荷需求响应模型44-45
• 4.2.3 用户舒适度模型45
• 4.2.4 电器设备使用优先级45-46
• 4.3 基于居民设定优先级的电器设备响应策略46-50
• 4.3.1 居民设定优先级与优先级临时提升机制46
• 4.3.2 响应流程46-47
• 4.3.3 算例仿真与分析47-50
• 4.4 基于动态计算优先级的电器设备响应策略50-55
• 4.4.1 动态计算优先级51
• 4.4.2 响应流程51-52
• 4.4.3 算例分析52-55
• 4.5 本章小结55-56
• 结论和展望56-58
• 本文的主要研究内容及成果56-57
• 今后下一步研究工作展望57-58
• 参考文献58-63
• 附录 攻读学位期间主要学术成果63-64
• 致谢64

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本文编号：280545