电力需求侧管理下负荷优化管理研究

摘要

电能是一种清洁、方便、容易运输和控制，并能以简单的装置高效地转化为其他能源的二次能源。在当今社会，电气化程度已经成为衡量一个国家工业、农业、国防、科技和居民生活水平的重要标志。随着经济的不断发展，电力负荷持续增长，能源瓶颈与环境问题越来越突出。为达到节约能源和保护环境的双重目的，实现低成本的电力服务，电力需求侧管理必将越来越成为当今时代背景下的研究热点。电力需求侧管理的主要内容是对终端用户进行负荷管理，使用电负荷平均化，提高终端能源使用效率以及实现综合资源规划等。加州电力市场危机、美加大停电、印度“7.30”大停电等事故，愈发突出地反映了单纯地增加发电侧容量不足以解决电能供应紧张的局面，同时也说明了电力需求侧管理是保证电力工业安全、平稳、可持续发展的重要手段。
　　本文主要进行了以下几方面的工作:
　　1.首先分析了课题的研究背景与意义，介绍了美国、加拿大、英国、韩国和我国的需求侧管理(Demand Side Management，DSM)的研究经验和发展现状;
　　2.其次从DSM的基本概念出发，说明了DSM的具体内容与现实意义，以及DSM管理规划和潜力分析;
　　3.对电力系统中常用的负荷指标进行了介绍，选取本地的负荷实例进行特性分析，根据行业特性，对几个典型的行业负荷特性进行了分析总结，得出负荷特点;
　　4.根据国内外DSM的实施经验，在负荷分类的基础上，考虑电力市场的经济性要求，以时段错峰、移峰填谷、削峰这三种主要负荷管理方式为手段，分别建立了各种负荷管理方式的数学模型，进而建立整体的负荷优化管理模型，并且通过对具体案例的数据分析，最终得到一条优化后的、平稳的电力负荷曲线，提高了负荷率等各项指标，证明了本文建立的模型能够实现负荷的优化与管理，能够改善电力工业现存的电能紧张局面，对电力系统给的发展具有比较重要的意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内发展情况

1．3 本论文的研究内容与安排

第2章 电力需求侧管理概述

2．1 电力需求侧管理的基本概念

2．2 实施电力需求侧管理的意义

2．3 电力需求侧管理规划

2．4 电力需求侧管理潜力分析

2．5 本章小结

第3章 电力系统负荷特性分析

3．1 负荷特性指标分类

3．1．1 负荷率

3．1．2 峰谷差

3．1．3 年最大负荷利用小时数

3．1．4 同时率

3．2 负荷特性实例分析

3．2．1 典型日负荷特性曲线分析

3．2．2 月负荷特性曲线分析

3．2．3 年负荷特性曲线分析

3．3 典型行业负荷特性变化分析

3．3．1 重工业负荷特性变化分析

3．3．2 轻工业负荷特性变化分析

3．3．3 农业负荷特性变化分析

3．3．4 商业负荷特性变化分析

3．3．5 商业负荷特性变化分析

3．4 本章小结

第4章 基于用户分类的负荷优化管理建模

4．1 负荷优化管理方式建模

4．1．1 时段错峰

4．1．2 移峰填谷

4．1．3 削峰

4．2 模型约束

4．2．1 参与时段错峰的模型约束

4．2．2 参与移峰填谷的模型约束

4．2．3 参与削峰的模型约束

4．2．4 其他约束

4．2．5 目标优化

4．3 负荷划分及优化算法

4．3．1 负荷划分

4．3．2 负荷优化算法

4．4 仿真验证

4．4．1 分时电价

4．4．2 优化前负荷总电价

4．4．3 优化后负荷总电价

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

作者简介