智能电网电能供需优化模型与方法研究

发布时间：2017-10-29 02:08

  本文关键词：智能电网电能供需优化模型与方法研究

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【摘要】：目前我国经济高速发展,一方面,国民生活水平的日益提高和新式电力业务的创新发展两方面共同推动了电能需求不断增大,电能需求激增,另一方面,我国电能供应的增长速度受能源生产方式、资源环境、人民健康等因素的制约。电能需求持续增长与能源供应增长受限之间的矛盾导致电能供应短缺的危机。为在电能供应受限条件下满足社会用电需求、缓解电力危机,亟需研究电能供需优化新理论与方法,在不增加电能能源供给的条件下,减小电能缺口。需求侧管理对实现供需平衡、优化资源配置、保障电力系统稳定、改善和保护环境具有重要作用。国际能源机构启动了IEA-Demand Side Management项目,致力于解决负载管理、能源效率、策略保护等问题。基于此,本文的研究重点包括：概要描述国内智能电网与需求响应概念、研究现状,进一步研究智能电网需求响应模型,并提出智能电网需求响应中通信系统优化问题,最后搭建智能微电网仿真平台,并在平台上验证智能电网需求响应的效果,并给出仿真结果。本文的主要贡献包括以下三方面：第一,双向信息流下的智能电网需求响应模型。传统电网单向的信息流限制了电力公司与用户的互动,导致需求响应方案效果一般。相对于传统电网,智能电网具备双向信息流特征。基于上述情形,本文在智能电网架构下,研究了新型的需求响应模型并对其进行仿真分析与结论验证。第二,智能电网通信信息系统优化。当前需求响应研究仅仅考虑优化供需曲线,随着智能电网的快速发展,通信系统的优化将成为需求响应中的一个重要问题。本文建立了实时电价模型、通信开销模型,通过将电价质询引入的通信代价问题建模为马尔可夫过程模型,提出了智能电网通信系统优化问题,并进行了分析与仿真。第三,智能电网微电网仿真平台。微电网Simulink模型的建立涉及电气工程、电化学、通信电子等多个学科,属于跨学科研究点,本文在微电网平台上进行需求响应的仿真验证,以完成贴近实际情况的需求响应分析。最后,对全文进行了概括总结,同时根据实现情况和本领域技术发展情况,对后续研究内容进行了展望。
【关键词】：智能电网 需求响应 通信系统 双向信息流
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM76
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 研究背景与研究意义10-12
• 1.2 国内外研究综述12-20
• 1.2.1 智能电网概念与研究12-17
• 1.2.2 需求侧管理与需求响应17-19
• 1.2.3 需求响应发展现状19-20
• 1.3 论文组织结构安排20-22
• 第二章 智能电网需求响应理论分析与建模22-30
• 2.1 智能电网电力系统模型22-23
• 2.2 电力用户模型23
• 2.3 电力公司模型23-24
• 2.4 能耗调度模型24-27
• 2.4.1 负载调度模型24-25
• 2.4.2 能源调度评价标准25-27
• 2.5 能耗调度算法27-29
• 2.6 小结29-30
• 第三章 基于智能电网需求响应的通信系统优化方法30-42
• 3.1 需求响应通信系统场景30-31
• 3.2 实时电价31-33
• 3.3 通信系统开销模型33-34
• 3.4 节点边际电价预测34-35
• 3.5 需求响应通信系统优化策略35-37
• 3.5.1 马尔可夫决策过程建模35-36
• 3.5.2 数值迭代算法36-37
• 3.6 仿真结果分析37-41
• 3.7 小结41-42
• 第四章 智能微电网仿真平台42-54
• 4.1 智能微电网42-45
• 4.1.1 微电网研究动态42-44
• 4.1.2 微电网的典型结构44
• 4.1.3 微电网控制技术44-45
• 4.1.4 微电网特征45
• 4.2 仿真平台整体模型结构45-47
• 4.2.1 仿真结构图46
• 4.2.2 微电网Simulink仿真实现46-47
• 4.3 仿真实例分析47-52
• 4.4 小结52-54
• 第五章 总结与展望54-56
• 参考文献56-60
• 致谢60-62
• 作者攻读学位期间发表的学术论文62

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本文编号：1110918