基于大数据的用户用电行为分析研究在新能源电网中的应用

摘要

在能源危机、环境污染以及供电可靠的背景下，智能电网应运而生，分布式发电技术得到了迅猛的发展，尤其是以风光、燃料电池、微型燃气轮机以及储能电池等为代表的发电和存储技术。国内外研究表明，将分布式发电供能系统以微电网的形式接入大电网，是其功能发挥的有效方式。为促使微电网成功并入现有系统，并得以推广，其运行的经济性将是关键所在。微电网系统的经济运行不仅取决于它的电源结构，还与它所处的市场环境息息相关，如电价形式、天然气价格、上网政策等。
　　本文研究了在微电网系统中，考虑用户用电行为响应对微电网系统经济性的影响。文章首先对分布式电源发电及储能系统进行了深入的研究，重点研究了太阳能光伏发电的原理及其输出特性，研究了蓄电池储能系统和电动汽车储能系统，对两者的现状进行了较为全面的论述。其次，搭建了大数据分析平台，对分布式存储和计算进行了研究，利用该平台对用电数据进行了分布式存储和规约，将用电信息数据分为重要负荷、可控负荷和可转移负荷，构建了基于用电行为响应的微电网系统模型，并进行了算例分析。最后，基于HOMER软件仿真模拟了一个微电网系统，对该系统进行了最优容量配置，在该配置下微电网系统的经济性最高。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要研究内容

1．4 本章小结

第二章 微电网能量管理系统分析与设计

2．1 系统需求分析

2．1．1 分布式电源功率预测管理

2．1．2 储能系统管理

2．1．3 用户需求侧管理

2．2 系统功能设计

2．2．1 主干微电网接入单元设计

2．2．2 新能源微电网用户行为分析

2．3 本章小结

第三章 分布式新能源微电网接入设计

3．1 分布式新能源微电网接入功能设计

3．2 分布式新能源微电网数据分布式存储设计

3．2．1 基于多Agent技术的微电网数据分布式存储设计

3．2．2 基于Xmesh+ZigBee技术的微电网数据分布式存储设计

3．3 基于大数据架构的微电网数据分布式存储设计

3．4 本章小结

第四章 用户用电行为分析

4．1 数据采集层工作

4．1．1 数据预处理

4．1．2 数据分类

4．2 数据分析层工作

4．2．1 搭建分布式大数据计算平台

4．3 模型构建层工作

4．3．1 用电行为相似性聚类分析

4．3．2 用电行为因素关联分析

4．4 算例分析

4．4．1 学校用电聚类分析

4．4．2 学校用电关联分析

4．5 本章小结

第五章 考虑需求侧响应的微电网系统经济性分析

5．1 模型构建

5．2 算例分析

5．3 基于HOMER软件的系统仿真分析

5．3．1 HOMER软件简介

5．3．2 模拟仿真

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢