计及电价机制的家庭储能容量优化配置研究

发布时间：2022-12-05 04:07

　　近年来,随着世界范围内能源形势的变化和智能电网的迅速普及,电力工业已经进入需求侧管理时代。在普通家庭用户中,电力储能技术的引入将有效削减负荷峰谷差,降低用电成本,实现需求侧能量高效管理。本文详细分析了家庭日用电时序负荷模型和国内外电价机制的发展趋势。结合各类电价机制,针对家庭用电需求侧响应以及提高配网效能水平、延缓配网改扩建投资等相关问题,提出了几种基于家庭储能系统的负荷优化策略,以达到削减家庭电费开支的目的。基于家庭时序负荷特性,结合不同的电价政策,分析不同时间段内储能设备的充放电策略;考虑资金的时间价值,在设备的全寿命周期内,建立以换流器和储能电池的容量配置以及家庭最大用电需量为待优化变量,最大储能套利收益为目标函数的经济性评价模型,利用粒子群算法对该模型求解;在两部制分时电价机制的基础上进一步考虑增加换流器无功出力,家庭用电功率因数得到提高,降低了需量电价和系统网损,使储能系统的收益更为可观,该策略对电力负荷削峰填谷的有效性也得到了充分的验证。本文通过调整用户电网侧有功出力（平缓负荷需求曲线）以及智能变流器的充放电功率,在获取储能套利收益的同时,直接或间接的达到了节约能源、保障用... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 课题国内外研究现状
        1.2.1 储能技术的发展现状
        1.2.2 国内外电价制度的发展现状
    1.3 论文主要研究内容及章节安排
2 家庭用电负荷建模及储能设备简介
    2.1 家庭常见负荷的数学模型分析
        2.1.1 常见家用电器使用情况
        2.1.2 主要家用电器负荷需求数学模型
    2.2 开发负荷仿真软件分析各种负荷模型建立日负荷曲线
    2.3 智能离并网换流设备与储能电池
        2.3.1 储能电池
        2.3.2 家用离并网智能换流器
    2.4 本章小结
3 现行电价制度下家庭储能系统容量规划及收益分析
    3.1 某城市家庭用电负荷时序模型
    3.2 基于全寿命周期成本的储能效益评价模型与充放电策略
        3.2.1 全寿命周期成本(LCC)概念
        3.2.2 储能效益评价模型与充放电策略
    3.3 粒子群算法(PSO)求解
        3.3.1 智能优化算法的整体概述
        3.3.2 粒子群算法原理简介
        3.3.3 粒子群算法结合算例模型的运用
    3.4 计算分析
        3.4.1 计算结果
        3.4.2 经济收益分析
        3.4.3 储能系统安装后负荷模型优化效果
    3.5 本章小结
4 两部制电价激励下家庭储能的容量规划及收益分析
    4.1 两部制电价下储能效益评价模型与充放电策略
    4.2 计算分析
        4.2.1 计算结果
        4.2.2 储能系统安装后负荷模型优化效果
        4.2.3 储能容量配置及经济收益分析
    4.3 换流器在满足有功需求基础上的无功输出能力
    4.4 本章小结
5 考虑换流器无功输出的储能容量规划及收益分析
    5.1 考虑换流器无功补偿的整体策略分析
    5.2 家庭用电无功负荷时序模型
    5.3 考虑换流器无功补偿的储能效益评价模型
    5.4 计算分析
        5.4.1 考虑无功补偿时PSO参数设置
        5.4.2 计算结果
        5.4.3 储能系统安装后负荷模型优化效果
        5.4.4 储能容量配置及经济收益分析
        5.4.5 功率因数的提升对储能系统综合收益的影响
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文
作者简介
致谢
详细摘要


【参考文献】：
期刊论文
[1]规模化储能技术在电力系统中的需求与应用分析[J]. 吴盛军,徐青山,袁晓冬,陈兵,李强.  电气工程学报. 2017(08)
[2]关于低压配网供电可靠性与增强措施分析[J]. 何冠波.  山东工业技术. 2017(16)
[3]智能电网中的家庭用电系统建模与优化分析[J]. 杨明,王元超,向东,王丹,付国宏.  电力需求侧管理. 2017(04)
[4]考虑节能效益的企业分布式电源优化配置[J]. 田贺平,孙舟,王伟贤,李香龙.  电力系统保护与控制. 2017(10)
[5]面向储能电站调度的光储发电系统运行优化策略研究[J]. 张国玉,洪超,陈杜琳,叶季蕾.  电力工程技术. 2017(03)
[6]计及负荷可控性的微网储能容量优化配置[J]. 娄素华,罗鹏,吴耀武,张立静.  电工技术学报. 2016(21)
[7]储能在电力系统中的作用与运营模式[J]. 唐西胜.  电力建设. 2016(08)
[8]基于储能的家庭需求响应策略和经济性分析[J]. 郑梦莲,胡亚才.  上海节能. 2016(05)
[9]采用全寿命周期成本模型的用户侧电池储能经济可行性研究[J]. 薛金花,叶季蕾,陶琼,王德顺,桑丙玉,杨波.  电网技术. 2016(08)
[10]两部制电价制度的相关分析与改进策略[J]. 孟羽.  时代金融. 2015(35)

硕士论文
[1]面向智能电网的需求侧响应及其居民电价研究[D]. 柳启俊.华北电力大学(北京) 2016
[2]以提高分布式电源渗透率为目标的配电网网架规划[D]. 胡梦锦.华北电力大学 2016
[3]两部制电价方案研究[D]. 刘兴胜.华北电力大学 2015
[4]区域配电网储能配置与优化运行策略研究[D]. 杨玉青.北京交通大学 2015
[5]面向家庭的智能用电管理系统的研究与实现[D]. 王笛.北京交通大学 2015
[6]基于削峰填谷的储能系统调度模型研究[D]. 宁阳天.华北电力大学 2015
[7]基于脆弱性理论的主动配电网储能规划方法研究[D]. 刘大川.华北电力大学 2015
[8]微网系统储能容量配置[D]. 孙瑜.北京交通大学 2015
[9]基于智能用电系统的家庭用电策略研究[D]. 唐二雷.华北电力大学 2014
[10]智能电网中电力用户需求侧负荷管理与应用[D]. 陈妍.华中科技大学 2013



本文编号：3709646