風(fēng)光蓄聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)可變時隙家庭器具能耗調(diào)度算法研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，使用戶對居住環(huán)境的安全度、舒適度和智能化程度的需求越來越高，使電網(wǎng)側(cè)對于系統(tǒng)穩(wěn)定性和電力質(zhì)量要求不斷提升，使社會對環(huán)境問題越來越關(guān)注，而智能家居的發(fā)展?jié)M足了各界的需求。但是現(xiàn)在的智能家居系統(tǒng)還不完善，只能機械式的進(jìn)行一些提前安排好的任務(wù)，或者對已有的任務(wù)進(jìn)行簡單的重復(fù)，并不能根據(jù)外界環(huán)境和人們的需求提供服務(wù)。而一般用戶缺乏經(jīng)濟學(xué)考慮分析與控制學(xué)技術(shù)知識，不能根據(jù)電網(wǎng)發(fā)布的電價信息和可再生能源產(chǎn)能信息對家庭器具進(jìn)行調(diào)度。而

2、智能家居系統(tǒng)的核心是智能家居能源調(diào)度算法，調(diào)度算法的使用對電網(wǎng)運行的安全度和可靠度、可再生能源利用率、用戶電費支出以及用戶舒適度都有著重要的影響。因此對于智能家居能耗調(diào)度算法的研究得到了越來越多的關(guān)注。本文主要工作分為以下幾個部分：
　　（1）針對智能家居能耗調(diào)度算法展開了研究。研究了智能家居、風(fēng)光蓄混合發(fā)電系統(tǒng)和家庭器具能耗調(diào)度的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。概述了智能家居、光伏發(fā)電并網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)和能耗調(diào)度的基本概念。并詳細(xì)介紹了風(fēng)光蓄混

3、合供電系統(tǒng)模型和光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測方法。
　?。?）針對太陽能、風(fēng)能發(fā)電的間歇性、隨機性和波動性問題，文中呈現(xiàn)了光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測的方法。通過比較時間序列法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和組合預(yù)測算法的預(yù)測精度和運算時間，采用了 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測光伏發(fā)電的輸出功率和利用小波-Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測風(fēng)速。
　?。?）針對時隙長度選擇問題，提出了可變時隙劃分方法。時隙劃分為器具調(diào)度的基礎(chǔ)。可變時隙劃分的主要步驟：首先根據(jù)購/

4、電電價大小和所預(yù)測的風(fēng)光產(chǎn)能將調(diào)度循環(huán)劃分為時隙長度相同的幾個調(diào)度空間；然后根據(jù)風(fēng)光在某時隙輸出功率，將輸出功率大于某時隙最大能耗上限的相應(yīng)的調(diào)度空間的時隙長度進(jìn)一步細(xì)分；最后在輸出功率小于某時隙最大能耗上限的調(diào)度空間內(nèi)，考慮購入實時電價和用戶電力使用情況，將電價低且用戶用電量較高的調(diào)度空間的時隙長度也進(jìn)一步細(xì)分。該方法在劃分過程中不僅考慮了風(fēng)光產(chǎn)能情況和實時電價，還考慮了器具的工作時長和用電習(xí)慣。該算法的提出不僅在一定程度上減少了用戶

5、的電力支付，提高了用戶的舒適度，更重要的是權(quán)衡了器具的開啟時間和能耗調(diào)度系統(tǒng)的運算復(fù)雜度，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　（4）針對現(xiàn)如今電力供需平衡問題，提出了一個風(fēng)光蓄混合供電系統(tǒng)模型和一種基于風(fēng)光產(chǎn)能的可變時隙器具優(yōu)化調(diào)度算法。該算法主要分為三步：首先，根據(jù)風(fēng)光產(chǎn)能、實時電價和用戶用電情況劃分可變時隙；然后，以最小電網(wǎng)電力消耗為目標(biāo)函數(shù)，以風(fēng)光產(chǎn)能和實時電價為調(diào)度杠桿，對家庭器具進(jìn)行調(diào)度；最后根據(jù)優(yōu)化調(diào)度結(jié)果重新安排器具開啟時間，