智能电网调度技术及负载优化研究

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随着节能要求和能源可再生要求的不断提高,分布式发电和电网的数量在不断增加,电网的结构和运作方式也在不断升级,这就使得电网的运营和管理变得复杂起来。用电设施的急剧增加也导致用电供需矛盾进一步突出,为了解决这些困难,采用最新的通信、计算机控制技术与原有的配电用电设施高度结合,实现电网的智能化管理,使电网符合目前社会和经济发展的要求,智能电网的建设势在必行;智能化电网需求侧管理是在智能电网管理的基础上提出的,通过人为的调控电价及制定相关政策,结合需求侧用电的实时情况来缓解用电供需之间的矛盾,从而提升人们的节能意识,这对促进社会的可持续发展具有推动意义。电力系统正在逐步往智能化和电子化方向发展,智能电网也是未来电网的最终发展方向,智能电网主要包括智能配电网、电表、终端、变电站以及智能调度等部分的内容,智能调度作为电网智能发展的核心,是目前国内外关注的重点。目前随着能源形势的不断变化,各种智能调度技术涌现出来。电力需求侧的管理是电网调度中的一个重要环节,通过帮助用户提供个性化定制,实现不同用户的特殊需求,降低成本的同时,消除用电峰谷的发生,基于该目标建立一种激励措施,在消峰降谷的前提下创建用户响应模型是一个有意义的课题。  本文研究内容主要包含两个方面,其一为智能调度技术的研究,包括智能配电、输电、发电和用电,并深入分析了智能电网中的关键调度技术;其二是具体到智能用电的环节,通过深入分析负载优化调度,建立了基于负载优化的电价模型和激励模型,基于这两种模型,通过仿真验证了该模型的可行性。论文首先阐述了智能电网的相关理论知识,然后结合国内智能电网的当前发展形势,介绍了国内外的智能电网当前背景和发展方向,并重点讨论了当前智能调度存在的技术难点和限制所在;然后论文从智能配电、输电、发电和用电四个方面来研究智能电网调度技术的实现。单就智能用电的环节,由于用电需求的剧增和需求的多样化,建立合适的负载优化模型意义重大,本文结合实时电价来创建了不同的智能用电模型,以用户效用为目标函数,引入拟合效用函数,为实现拟合效用与电能成本差的最大化,在总电量一定的情况下,制定了效用比例合理的实时电价方案,采用拉格朗日分解法,分析推导出了用户端和供电端的优化算法,然后采用MATLAB进行模拟,验证了本模型在提升用户效用以调控用户用电情况方面有着很好的作用。
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