基于负荷控制的高耗能企业微网优化配置及效益分析

发布时间：2017-04-09 19:03

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【摘要】：“十三五”规划中,国家将经济增长率等经济社会发展目标调整到“碳排放配额”以及生态红线许可的范围内。为此,高耗能企业亟需加快转变工业发展模式,加大节能降耗力度,增加新能源的使用率。近年来国内外提出微网(Microgrid)技术的新概念,它是一种新型能源网络管理技术,能够实现需求侧管理(Demand Side Management,DSM)以及可再生能源等其他类型资源的最大化利用。其中,负荷控制技术则是电力需求侧管理的主要内容,它是通过技术手段、经济措施等其他激励方式去调整需求侧的负荷,提高供电的负荷率,增强系统的可靠性。本文针对高耗能企业亟需加快转变工业发展模式,在需求侧开展广泛的研究。首先,在传统节能降耗的基础上,采用粒子群算法优化高耗能企业典型工序负荷,降低能耗;其次,在不影响高耗能企业正常生产的前提下,采用可转移负荷调度,并把它作为一种主动参与微网规划的新能源,提高企业的能源效率;最后,利用负荷控制方法实现微网规划的最优配置,降低温室气体的排放,减少环境污染。本文的主要内容包括:(1)围绕分布式能源、负荷、大电网和储能系统等组成的高耗能企业微网,详细分析了微网的总体结构、各部件的数学模型及技术特点,介绍了仿真平台软件Homer,提出了将需求侧的负荷转移调度处理成一种主动参与微网规划的能源,综合考虑其经济性、环保性及可再生能源渗透率等指标,优化微网的能源规划。(2)首先,介绍需求响应的分类,以及需求响应激励信号对高耗能企业的作用。其次,总结高耗能企业的负荷分类及用电特点,其中,详细分析基于需求响应的典型生产工序削减负荷的方式。最后,采用粒子群算法对典型的生产工序进行负荷分配和能耗优化,实现高耗能企业能耗优化的目标。(3)在考虑节约高耗能企业生产用电基本电费成本前提下,提出一种基于负荷转移调度的高耗能企业电能需量控制方法。验证结果表明该模型能够达到较好的负荷调度效果,增强高耗能企业的电能需量控制能力。(4)针对高耗能企业微网,采用电力负荷控制方法实现微网最优的能源配置以及最优的能源效益。首先,将需求侧的可转移负荷作为一种主动参与微网规划的新能源,选出微网最优的能源配置;然后,采用PSO优化典型工序的负荷,并对其合理地分配与能耗优化;最后,分析负荷控制方法带来的能源效益以及环境效益。
【关键词】：微网 负荷预测 粒子群算法 负荷控制 能源优化 Homer
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73;TM727
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