【《含有光伏发电设备的居民需求侧响应调控策略分析》20000字】

目录目录含有光伏发电设备的居民需求侧响应调控策略研究摘要为了解决全球范围内化石燃料资源匮乏和环境污染情况愈发严重的问题，世界各国大力发展清洁的可再生能源，风能、光能分布式电源作为家庭电源在居民需求侧中得到广泛应用。物联网技术的发展将监测设备、数据采集设备和开关控制设备等智能设备应用到居民侧的各用电设备中，智能设备、分布式电源与用电设备等共同构成的智能家庭能量管理系统能够对家庭用电设备进行监测和调控，进行需求侧响应，实现居民需求侧的智能化用电。本文在智能电网背景下，对含有光伏发电设备的居民需求侧响应调控策略进行了分析和研究。首先阐述了当前分布式发电和需求侧响应的国内外研究现状以及它们的研究意义，详细介绍了需求响应的定义、分类及其实施措施，分析了智能家庭能量管理系统的组成部分、功能模块和运行特性；然后将需求侧的分布式电源和用电负荷进行分类，分析负荷的工作特性并建立其数学模型。随后在应用分时电价机制的前提下，以用户的用电成本最低为目标，考虑用户家庭用电的满意度，确定调控策略的目标函数和约束条件。将以上各负荷模型约束条件和调控策略的目标函数编写为AMPL程序，使用AMPL软件求出所选算例的最优解，算例求解结果验证了优化调控策略的正确性和合理性。关键词：智能电网分布式电源需求侧响应家庭能量管理系统分时电价目录摘要 参考文献可再生能源发展“十二五”规划[EB、OL].国家能源局(http:),2012-08-06.中国的能源政策(2012)白皮书[EB、OL].中华人民共和国中央人民政府(http:).2012-10-24.黎金锋.计及户用分布式光伏电站的智能家庭能效管理系统研究[D].上海交通大学,2015.张延宇,曾鹏,臧传治.智能电网环境下家庭能源管理系统研究综述[J].电力系统保护与控制,2014,42(18):144-154.RohHT,LeeJW.Residentialdemandresponseschedulingwithmulticlassappliancesinthesmartgrid[J].IEEETransactionsonSmartGrid,2015,7(1):94-104.康水华.基于智能用电的家庭能量管理控制策略研究[D].华东交通大学,2016.刘旭.基于需求侧管理的家庭能源优化控制的研究[D].燕山大学,2017.朱成章.美国加州电力危机和美加大停电对世界电力的影响[J].中国电力,2003,36(11):1-6.MuratoriM,RizzoniG.Residentialdemandresponse:Dynamicenergymanagementandtime-varyingelectricitypricing[J].IEEETransactionsonPowersystems,2015,31(2):1108-1117.NolanS,O’MalleyM.Challengesandbarrierstodemandresponsedeploymentandevaluation[J].AppliedEnergy,2015,152:1-10.张钦,王锡凡,王建学,等.电力市场下需求响应研究综述[J].电力系统自动化,2008,32(3):97-106.伍叶露,邵万钦.全球新能源投资情况及影响因素分析[J].国际石油经济,2021,29(04):1-11.施琳.含新能源的独立电网储能容量配置和运行策略研究[D].湖北:华中科技大学,2014.DOI:10.7666/d.D608971.钟少云.考虑需求侧响应的风光燃储微网经济运行规划和研究[D].南昌大学,2020.何涛.张承地区100%可再生能源结构模型与调度控制策略研究[D].河北工业大学,2015.LiuY,QiuB,FanX,etal.Reviewofsmarthomeenergymanagementsystems[J].EnergyProcedia,2016,104:504-508.曾祥军,李凤婷.光伏电站接入系统方案分析[J].电测与仪表,2016,53(1).WuZ，ZhouS，LiJ，etal．Real-timeschedulingofresidentialappliancesviaconditionalrisk-at-value[J]．IEEETransactionsonSmartGrid，2014，5(3)：1282-1291．时珉,尹瑞,姜卫同,王一峰,胡鹏飞,胡雪凯.分布式光伏灵活并网集群调控技术综述[J/OL].电测与仪表:1-10[2021-05-09].MarwanM,LedwichG,GhoshA.Demand-sideresponsemodeltoavoidspikeofelectricityprice[J].JournalofProcessControl,2014,24(6):782-789.赵波，包侃侃，徐志成，张有兵．考虑需求侧响应的光储并网型微电网优化配置[J]．中国电机工程学报，2015，35(21):5465-5474.MuratoriM,RizzoniG.Residentialdemandresponse:Dynamicenergymanagementandtime-varyingelectricitypricing[J].IEEETransactionsonPowersystems,2015,31(2):1108-1117.田世明,王蓓蓓,张晶.智能电网条件下的需求响应关键技术[J].中国电机工程学报,2014,34(22):3576-3589.郝申军.电力需求侧管理对典型电力用户节电策略影响分析[D].郑州大学,2017.陈娅兰.基于多目标优化的家庭能量管理系统调度模型及算法研究[D].北方工业大学,2017.王蓓蓓.面向智能电网的用户需求响应特性和能力研究综述[J].中国电机工程学报,2014,34(22):3654-3663.MCDOWALLJ.Conventionalbatterytechnologies-presentandfuture[C]∥ProceedingsofIEEEPESS2000.Seattle,WA,USA:IEEE,2000:1538-1540.RIBEIROPF,JOHNSONBK,CROWML,etal.Energystoragesystemsforadvancedpowerapplications[J].ProceedingsoftheIEEE,2001,89(12):1744-1756.金森钧.基于分布式发电和储能的家庭能量管理系统设计与优化调度算法研究[D].浙江大学,2017.罗洪飞.基于非合作博弈及多目标优化的居民用户智能用电策略研究[D].重庆大学,2016.鲁针针.考虑智能家电与分布式电源的电力需求响应技术研究[D].东南大学,2015.李春燕,罗洪飞,杨强,王东,张鹏.计及用电方式满意度的居民用户智能用电策略[J].华南理工大学学报(自然科学版),2016,44(08):60-67.袁晓玲,施俊华,徐杰彦.计及天气类型指数的光伏发电短期出力预测[J].中国电机工程学报,2013,33(34):57-64附录DR模型的AMPL程序：settimeordered;#时间段的集合setloadordered;#负荷的集合setload1withinload;#不可中断负荷setload2withinload;#可中断负荷sett{load}withintime;#名为load的负荷可工作时间的集合paramPbuymax>0;#单位时间最大购电功率paramsell>0;#售电价格parambuy{time}>0;#购电价格paramPpv{time}>=0;#光伏出力paramp>=0;#满意度折算系数#不可中断负荷paramPn1{load1}>0;#额定功率paramL1{load1}>0;#工作时长paramk1{load1};#不可调度系数paramx01{load1,time}binary;#计划的工作状态#可中断负荷paramPn2{load2}>0;#额定功率paramL2{load2}>0;#工作时长paramk2{load2}>0;#不可调度系数paramx02{load2,time}binary;#计划的工作状态varx1{load1,time}binary;#优化后不可中断负荷的工作状态varx2{load2,time}binary;#优化后可中断负荷的工作状态varPt1{load1,time}>=0;#不可中断负荷实时功率varPt2{load2,time}>=0;#可中断负荷实时功率varPbuy{time};#需要从电网购买的功率varprice{time};#实时花费varS1{load1};#S1为不可中断负荷的使用满意度varS2{load2};#S1为可中断负荷的使用满意度varS;varC;#S为满意度，C为总费用#目标函数minimizeF:C+p*S;#不可中断负荷约束subjecttoT1{ainload1}:sum{jint[a]}x1[a,j]=L1[a];subjecttoTT1{ainload1}:sum{iintime}x1[a,i]=L1[a];#工作时长#可中断负荷约束subjecttoT2{binload2}:sum{jint[b]}x2[b,j]=L2[b];subjecttoTT2{binload2}:sum{iintime}x2[b,i]=L2[b];#功率约束subjecttoP1{ainload1,iintime}:Pt1[a,i]=x1[a,i]*Pn1[a];subjecttoP2{binload2,iintime}:Pt2[b,i]=x2[b,i]*Pn2[b];#单个时段需要购买的功率subjecttoP_buy{iintime}:Pbuy[i]=sum{ainload1}Pt1[a,i]+sum{binload2}Pt2[b,i]-Ppv[i];subjecttoPbuy_max{iintime}:Pbuy[i]<=Pbuymax;#费用约束subjecttoPrice{iintime}:price[i]=ifPbuy[i]>=0thenbuy[i]elsesell;subjecttoCost:C=sum{iintime}(price[i]*Pbuy[i