基于需求侧管理的家庭能源管理应用及分析

摘要

近年来，随着经济的快速发展，电力用户及电力需求的增加，进行深一步地电力改革是必不可少的。需求侧管理是建立一个节能经济的电力市场的重要因素。本文所提及的基于需求侧管理的家庭能源管理模型是倡导用户积极参与电力系统运行，积极响应需求响应信号的重要手段，以保证电力系统更为安全经济的稳定运行。综上所述，普通的家庭用户是需求侧的最小单元，根据价格信号如何优化家庭负荷并使其费用最低是本文主要的研究对象。
　　首先，本文详述了需求响应的基础理论、管理技术和目前已有的相关条例政策。同时对于我国一些已有的需求响应技术进行分析，并结合国外已经完善的需求响应项目进行研究。
　　其次，在经过对已有的项目数据和技术条件进行研究以后，结合普通家庭用户的用电负荷规律，对不同家庭负荷分类。提出基于不同激励和价格的需求响应方法，通过仿真分析了分时电价、需求弹性系数、激励机制对用户用电的影响。
　　最后，建立家庭能源管理模型，将优化时间分为工作日和休息日，通过对不同设备设置合理使用时间段，在满足用户舒适度的前提下，利用改进细菌趋药性算法（Bacterial Colony Chemotaxis，BCC）进行MATLAB仿真。将改进BCC算法与传统BCC算法对比得出改进BCC算法具有较好的准确性和收敛性，并且与差值最小化算法的优化结果对比分析。仿真结果可以得出：本文提出的基于需求响应的控制方法可以有效优化能源配置，达到合理配置家庭用电负荷、减少电力能源浪费的效果。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究的背景与意义

1.2 需求侧管理国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 需求侧管理概述

2.1 需求响应概述

2.2 需求侧管理的技术与支持

2.3 实施电力需求侧管理的意义

2.4 本章小结

第3章 实时电价与需求响应模型

3.1 实时电价的基本理论

3.2 需求响应影响因素分析

3.3 算例仿真

3.4 本章小结

第4章 基于需求侧管理的家庭用电优化

4.1能源优化算法对比分析

4.2 基本BCC优化算法的改进

4.3家庭能源优化调度

4.4 算例分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢