考虑风光储系统接入的家庭能源优化策略研究

摘要

随着电力产业的发展以及全球资源环境压力的增加，电力市场改革以及电能替代的的政策方案呼之即出，设计具有响应电价政策功能的新型智能网关，对于实现用户与电网的互动有着重要的意义。选择具备家庭能量管理功能的新型家庭能源网关作为研究与开发的出发点和落脚点，致力于实现电网与居民用户的友好互动，通过给用户提供用电策略、用能指导等信息。在以上的背景下，本文研究了一套考虑风光储出力的家庭能源管理系统。主要内容如下： 1.介绍风光储互补供电路灯控制系统的物理结构，分析系统各个组成单元，分别包括：光伏电池、风力发电机、永磁同步发电机以及蓄电池的工作原理及其运行特性，并利用Matlab/simulink进行了简单的仿真说明，在原本风光互补发电基础上增加蓄电池使得发电变得平滑、可控，保证电网接入清洁分布式电源时保持稳定； 2.分别对智能家电控制技术的家庭中的无弹性负荷及有弹性负荷进行分类分析建模，通过对不同类型的无弹性负荷及有弹性进行归纳，再针对不同特点对其进行用电时间以及能耗特性分析，分别建立无记忆有弹性、全记忆有弹性、半记忆有弹性、无弹性可中断以及无弹性不可中断五种不同类型的家庭负荷模型，在保证用户一定的用电舒适影响度前提下，针对智能家庭中的不同类型负荷，进行运行优化，达到为用户实现用电经济与舒适度最佳的目的； 3.对家电设备的运行特点进行了分类描述，建立了每类属性运行的约束条件，根据负荷的运行特点，对家电设备进行了分类(刚性负荷、可平移负荷、可削减负荷)建模分析。描述了用户参与需求响应之后对于用电设备的满意程度。对各类负荷分别进行了数学模型的建立，确定了本文最终需要的目标函数。对于算例运用遗传算法进行优化编程，对比了采取措施前后电能消耗的大小以及电费的增减程度，使得实验结果可以得出有效的基于需求响应的控制策略可以在满足用户舒适度要求的前提下有效节约电费。

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