生活用纸企业的供电侧电力调度模型研究

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造纸行业能耗占世界工业能耗7%,且其中用电成本占能源总成本50%以上。近年来,纸产品供大于求,导致造纸行业市场竞争激烈,如何降低生产成本以提高竞争力是目前造纸企业亟需解决的问题,而降低企业用电成本是其中的关键。生活用纸与其他纸类产品相比单位产品的能耗更高,但目前国内生活用纸的供电侧调度过程仅仅根据用电需求被动地进行,没有同时考虑供需两端,无法将平期和谷期的剩余电能用于峰期,因此用电成本居高不下。为了降低能源成本,本文以某生活用纸企业的一线生产数据为例,针对供电侧建立了调度模型。首先,为建立光伏与用电负荷预测模型,采集了当地的历史地面天气信息与历史用电数据,并对采集到的数据进行数据预处理。然后,以不同模型分别预测光伏发电量及用电电量。经处理的光伏发电和用电预测数据将用于后续的调度模型研究。基于以上数据,利用DDPG算法对调度计划建模。根据生活用纸企业用电的特点,以及不同用户的需求分别输出调度计划。针对造纸企业存在的用电预测值与实际值差异较大的情况,本文基于动态规划法建立了生活用纸企业供电侧的动态优化电力调度模型。动态优化调度模型根据生活用纸企业用电的特点,以用电成本为目标函数,输出最优的储能设备充放电调度方案。最后,为了验证模型的可用性,以某造纸企业的历史数据为例进行了仿真计算。仿真结果表明,三种不同用户偏好下,供电侧电力调度计划模型可以为工厂分别节省2424.29、2015.24和2400.33元一天的用能成本,约占实际成本的11.20%、9.31%和11.09%。而供电侧电力调度动态优化模型可以为工厂节省3717.67元一天,约为实际成本的17.18%。因此,可以发现本文所建立的无论是调度计划模型还是动态优化调度模型,都能为造纸企业降低供电侧的用电成本,并成功应用于造纸企业。
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