基于LDWPSO的家庭能源管理系统控制策略研究

发布时间：2017-09-14 02:30

  本文关键词：基于LDWPSO的家庭能源管理系统控制策略研究

  更多相关文章： 智能电网 需求响应 能源管理 负荷分析 线性递减权重算法

【摘要】：改革开放以来,我国智能电网不断发展,这就对电网的可靠性与能源利用率提出了越来越高的要求。智能用电技术是智能电网的组成部分也是日后电能使用的发展趋势,其核心工作是实现电网与用户之间实时的双向互动,而双向互动中最重要的实现方式便是需求响应技术,需求响应是指终端用户会直接根据电力公司的电价信息,如价格信号或运营商提供的激励机制等,使用户主动改变日常的用电习惯以此达到节能减耗的效果。那么对于普通的家庭用户,在实施分时电价需求响应时,该如何更好地根据电价控制家庭空调负荷,利用优化算法在减少能源消耗和电费的基础上达到进一步地削峰填谷,节约能耗、电费及减少雾霾的目的,这是未来电力市场能否成功的关键问题之一。本文以智能用电技术的发展为背景,通过对居民用户的用电行为进行研究和分析,制定了相应的需求响应策略。研究了智能电网、智能用电的概念及目前家庭能源管理系统所需要的技术,并对近几年国内外所开展的智能用电项目进行了研究分析。查阅大量文献对需求响应的定义、所需要的实施技术与国家出台的相关政策及对国内外所实施的需求响应进行研究分析。根据我国居民对家用电器的使用习惯,提出分时段需求响应策略。并针对参与该项目的家庭负荷进行分析,设计控制策略及目标函数。根据设定的目标函数采用了线性递减权重粒子群(Linear Decreasing Weight Particle Swarm Optimization,简称(LDWPSO))算法进行优化,并对该控制策略进行可行性分析。在MATLAB仿真平台下,对LDWPSO优化算法进行编程并得到仿真验证。针对单用户目标、多用户目标、优化算法的4个约束条件及分时电价的价格高低等对控制结果产生影响的因素进行仿真分析。结果显示本文提出的控制策略和优化算法可以使得家庭节约电费、减少能耗。
【关键词】：智能电网 需求响应 能源管理 负荷分析 线性递减权重算法
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM76;TP315
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究的背景及意义10-11
• 1.2 国内外智能用电系统建设现状11-13
• 1.2.1 国外智能用电技术的发展现状11-12
• 1.2.2 国内智能用电系统发展现状12-13
• 1.3 家庭能源管理系统控制策略的研究现状13-14
• 1.4 课题研究内容14-15
• 第2章 需求响应技术的概述15-18
• 2.1 需求响应的定义与分类15
• 2.2 需求响应技术支持15-17
• 2.2.1 先进计量技术15-16
• 2.2.2 远程通信技术16-17
• 2.2.3 智能控制技术17
• 2.3 本章小结17-18
• 第3章 居民负荷特性和用电容忍度分析18-26
• 3.1 引言18
• 3.2 居民负荷特性18-20
• 3.2.1 家用空调负荷18-19
• 3.2.2 分布式电源及储能设备19-20
• 3.3 居民用电容忍度分析20-24
• 3.3.1 环境舒适度20-24
• 3.3.2 时间舒适度24
• 3.4 本章小结24-26
• 第4章 家庭智能用电策略设计26-32
• 4.1 引言26
• 4.2 智能用电26-27
• 4.3 家庭用电设备用电策略27-30
• 4.3.1 问题描述27-28
• 4.3.2 用电负荷控制策略28-30
• 4.4 算法目标函数和约束条件30-31
• 4.4.1 目标函数30
• 4.4.2 约束条件30-31
• 4.5 本章小结31-32
• 第5章 家庭智能用电策略的优化算法设计32-38
• 5.1 引言32
• 5.2 动态规划算法32-34
• 5.2.1 动态规划算法的基本思想与策略32
• 5.2.2 动态规划算法的基本步骤32-34
• 5.3 粒子群算法的原理34-36
• 5.3.1 粒子群算法的基本实现流程34-35
• 5.3.2 粒子群算法参数选择35-36
• 5.4 线性递减权重粒子群算法36-37
• 5.4.1 线性递减权重粒子群算法原理36
• 5.4.2 线性递减权重粒子群算法的实现流程36-37
• 5.5 本章小结37-38
• 第6章 仿真结果及分析38-52
• 6.1 单用户仿真39-44
• 6.1.1 单用户能耗仿真39-41
• 6.1.2 单用户电费仿真41-44
• 6.2 约束条件对仿真的影响44-45
• 6.3 多用户仿真45-50
• 6.3.1 多用户能耗仿真46-48
• 6.3.2 多用户电费仿真48-50
• 6.4 本章小结50-52
• 结论52-53
• 参考文献53-56
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及获得成果56-57
• 致谢57

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1 ;美国政府正式启动智能电网项目[J];电气技术;2009年06期

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3 ;关于建成统一的“坚强智能电网” 华东电网有限公司董事长、党组书记帅军庆6月1 6日接受东方早报记者独家采访[J];华东电力;2009年06期

4 张征容;;智能电网浅述[J];云南电力技术;2009年03期

5 方廷;白丹;;智能电网特点及发展趋势[J];云南电业;2009年07期

6 ;国外智能电网研究与应用[J];国家电网;2009年06期

7 ;第一届智能电网研究学术论坛召开[J];供用电;2009年04期

8 苗新;张逸飞;刘津;;智能电网的中国之路[J];国家电网;2009年07期

9 ;中国科学院电工研究所“智能电网研究中心”成立[J];电气技术;2009年09期

10 韩晓平;;我们为什么需要智能电网[J];大众用电;2009年10期

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1 王益民;;坚强智能电网的探索与实践[A];2010年电力系统自动化学术研讨会论文集[C];2010年

2 卢强;何光宇;;智能电网及其工程实现[A];2010年电力系统自动化学术研讨会论文集[C];2010年

3 余贻鑫;赵金利;;中国智能电网概况——2010年3月3日于东京智能电网研讨会[A];2010年电力系统自动化学术研讨会论文集[C];2010年

4 赵丙镇;;日本智能电网的现状及发展[A];2010年电力系统自动化学术研讨会论文集[C];2010年

5 贺勋;;智能电网之初探[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年

6 金之俭;;国家能源智能电网研发中心建设简介[A];2010电工测试技术学术交流会论文集[C];2010年

7 刘俊;;智能电网统计指标研究[A];2010电工测试技术学术交流会论文集[C];2010年

8 王锐;谢兰;吴文凯;杨昆;;智能电网及其发展态势分析[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年

9 张熹;;智能电网配用电通信技术的现在时与将来时[A];2011电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集[C];2011年

10 魏林;李博;李杨;;智能电网发展现状及探讨[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 潘昊;发展“智能电网”需要统筹兼顾[N];中国电力报;2009年

2 楚新;美国正式启动智能电网项目[N];中国经济导报;2009年

3 早报记者 李晓辉;“智能电网不只是电网公司的事，，电信等行业同样 面临很大机遇”[N];东方早报;2009年

4 本报记者 吴生锋;智能电网：工业转型新“推手”[N];扬州日报;2009年

5 广东技术师范学院经济学教授 张锐;智能电网：全球经济的未来动力与引擎[N];国际商报;2009年

6 本报记者 曾静婕;美国81亿美元打造智能电网“盛宴”[N];中国商报;2009年

7 本报记者 陈颖晖;一个小岛的智能电网图景[N];21世纪经济报道;2009年

8 徐炜旋;智能电网：看上去很美[N];21世纪经济报道;2009年

9 本报记者 唐烨　本报实习生 王文清;智能电网：一块被争夺的经济“蛋糕”[N];解放日报;2010年

10 黄晓华;《智能电网知识读本》《智能电网技术》出版发行[N];国家电网报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 孔伟伟;车载智能电网[D];清华大学;2014年

2 马若飞;智能电网中异构通信网络的共存问题研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

3 任鹏;智能电网中通信及控制关键技术研究[D];西安电子科技大学;2014年

4 于君;智能电网无线传感监测及负荷预测方法研究[D];太原理工大学;2015年

5 赵良;适应智能电网发展的电网规划评价模型与方法[D];华北电力大学(北京);2016年

6 陈乐;智能电网通信中隐私保护问题的研究[D];上海交通大学;2015年

7 周黎莎;智能电网低碳效益关键指标选取与评价模型研究[D];华北电力大学;2013年

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9 黄立新;智能电网条件下输电检修优化模式与实施方案研究[D];华北电力大学;2013年

10 芦翔;智能电网中安全可靠的通信系统的构建[D];西安电子科技大学;2013年

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1 施超;智能电网大数据相关应用问题研究[D];华南理工大学;2015年

2 黄飞;智能电网发展水平的综合评价研究[D];北京交通大学;2016年

3 陆金耀;智能电网用户行为多维度分类方法及其应用研究[D];北京交通大学;2016年

4 王玮;基于环签名和无证书签名的智能电网缴费方案[D];中国海洋大学;2015年

5 刘淑婷;《智能电网拨款计划—进度报告》翻译报告[D];华北电力大学;2015年

6 徐毅;坚强智能电网低碳化运行关键技术研究[D];南昌大学;2015年

7 韩祥璞;多网络服务环境下智能电网通信网络选择算法的研究[D];东北大学;2014年

8 范殨程;智能电网监控中的无线传感网络及其安全研究[D];南京大学;2016年

9 李利;智能电网中信息传输网络时间同步的研究[D];广东工业大学;2016年

10 肖雄;智能电网中馈线终端的研究与设计[D];广东工业大学;2016年

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