论文部分内容阅读
能源的消费和经济的发展紧密相连。能源紧缺、环境污染、电力需求持续增长等问题的日益加剧,对电力行业在世界范围内众多国家的经济稳定运行发出了警告。因此,为改善世界性的能源问题,有必要对配电网的能量管理系统进行更深入的研究。 本文的主要工作依托于国家自然科学基金“直流配电系统构建与运行控制(51277083)”,研究了基于粒子群优化算法的用户侧能量管理系统。以智能家居为例,通过调整用户侧的负荷及用户自身配备储能设备的充放电来适应电网负荷和电价变化,从而实现节约能源、减少用户电费支出、确保用户用电安全、提高电网稳定性和安全性的目标。 论文首先分析了智能家居的能量消耗单元,即典型家居负荷的工作特性,据此建立了各家用电器的数学模型,并针对家居负荷优先级的时间特性进行了研究。紧接着分析了智能家居的能量供给单元,即配电网和独立的太阳能光伏供电系统的特点和工作模式,并提出了储能蓄电池重要特性指标的实时计算方法。进一步,结合现有的电力市场电价体制和上述分析研究,提出了一种智能家居的能量优化管理策略,即采用粒子群优化算法寻找可移动负荷工作时间、储能电池容量等变量的一组最优值,使用户的电费支出最少,并在此基础上引入发电商竞价的博弈论模型对其进行改进。最后,在MATLAB/Simulink环境下建立了智能家居能量优化管理系统的仿真模型,并分析验证了仿真结果的可靠性。