光伏发电接入电网后的分时电价优化策略研究

【摘要】：作为一种常见的可再生能源,太阳能逐步发展成为化石能源的主要替代能源,得到了越来越广泛的应用。随着技术水平的不断提升,光伏发电成本呈现快速下降趋势,光伏发电将占据越来越重要的地位。但光伏电源出力具有随机性、波动性和间歇性,对系统具有负面影响。为了提升电力系统消纳光伏发电的能力,本文通过采用峰谷分时电价措施调整等效负荷曲线,作为需求侧管理的一项基础手段,它可以引导用户来改变用电方式,从而对负荷曲线产生修正作用。为了同时兼顾优化光伏消纳和负荷曲线的削峰填谷,将负荷曲线减去光伏曲线所得的等效负荷曲线作为分时电价的优化对象。采用这种方法可以有效提升光伏出力曲线与负荷曲线之间的相关性。经过适当假设和简化之后,由传统电量电价弹性矩阵推导出基于消费者心理学原理的负荷转移模型,准确地刻画用户对电价变化的响应过程。为峰谷分时电价优化计算提供了基础。合理的时段划分为制定峰谷分时电价奠定了基础。本文采用模糊聚类方法对等效负荷曲线进行时段划分,以半梯形隶属函数建立模糊关系,以传递闭包法求出模糊等价矩阵,再采用基于等价关系的模糊聚类对峰谷时段进行划分。该方法能较好地反映各负荷点的峰谷特性。在以上理论基础上建立并求解了峰谷分时电价优化模型,采用遗传算法对模型进行优化。优化后等效负荷曲线的负荷率升高,峰谷差降低,同时负荷曲线与光伏发电曲线相关性也有明显提升。最后,算例采用多种目标函数进行优化,验证了本文模型优化等效负荷曲线的效果。 【关键词】：光伏消纳 等效负荷曲线 分时电价 时段划分 模糊聚类
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM73;TM615
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-22
• 1.1 研究背景及发展现状11-17
• 1.1.1 光伏发电研究背景11
• 1.1.2 国外光伏发展现状11-13
• 1.1.3 国内光伏发展现状13-14
• 1.1.4 分时电价研究背景及发展现状14-17
• 1.2 研究现状17-19
• 1.2.1 光伏消纳研究现状17-18
• 1.2.2 分时电价研究现状18-19
• 1.3 研究目的和意义19-20
• 1.4 本文研究内容安排20-22
• 第2章 等效负荷曲线的时段划分22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 光伏发电接入对时段划分的影响22-25
• 2.3 模糊聚类基础理论25-27
• 2.3.1 模糊集合与隶属函数25
• 2.3.2 模糊关系25-26
• 2.3.3 传递闭包26-27
• 2.4 基于模糊聚类的时段划分27-30
• 2.4.1 时段划分原则27
• 2.4.2 时段划分步骤27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 用户响应模型和电价制定31-46
• 3.1 引言31
• 3.2 用户响应模型31-38
• 3.2.1 基于弹性矩阵的用户响应模型31-34
• 3.2.2 基于消费者心理学的用户响应模型34-38
• 3.3 电价制定38-40
• 3.3.1 电价制定原则38
• 3.3.2 电价优化方案38-40
• 3.4 基于遗传算法的分时电价方案优化40-45
• 3.4.1 遗传算法基本理论40
• 3.4.2 遗传算法的运行参数40-41
• 3.4.3 基于遗传算法的电价优化步骤41-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 峰谷分时电价的优化方案算例46-55
• 4.1 引言46
• 4.2 时段划分46-49
• 4.3 电价制定49-54
• 4.4 本章小结54-55
• 结论与展望55-56
• 主要工作及结论55
• 下一步研究展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-61
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果61

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