[01437227]住宅微电网的经济运行与家庭能量管理系统研究

本课题的主要工作是建立面向智能家居的家庭能效管理优化模型,发展相关优化算法,最终开发出适合中国国情的高效综合能量管理系统,综合考虑用户侧分布式能源接入问题,实现家庭能效管理系统的可视化和智能化。在智能家居中,用户的能源可以来自于各种可再生能源,如：风力发电系统、光伏发电系统、太阳能热交换系统等。为了更加有效的利用各种能源,一些家庭还将拥有各种储能系统。在能量使用方式上,智能家居的能量使用方式将与传统能量使用方式有很大区别,各种智能电器设备将能够以不同的响应方式参与用能量大小及用能量时间的调节,家庭拥有的电动汽车也将通过充放电控制参与用能量的调节,而且电价的变化、用户与电网之间的互动模式等都需要在用户的用能管理上加以有效考虑。未来家居中的能源来源的多样化、能量使用方式的灵活化、与电网之间的互动化为家居能量管理提出了新的挑战。本项目开发的家居智能能量管理系统作为家庭能量管理的中枢具有重要的经济和社会价值。家庭能效管理系统是对智能家居的能源和信息进行一体化的集成管理,能量管理模型通过综合分析环境参数、历史用电、实际用电负荷和电价结构等信息,选择合适的优化算法分析计算,制定出电能的控制管理策略,使智能家居达到最经济、最环保和最舒适的目的。能量管理系统能够实现家庭能源管理和智能家电控制,提高节能意识,减少高峰用电和电费支出,指导用户有序、经济用电,满足智能电网下智能化需求侧管理的要求。 合同规定的各项指标全部完成,本项目针对用户侧分布式能源渗透率不断提高和智能家居系统广泛应用的发展趋势,提出一种考虑光伏发电上网的住宅微电网经济运行策略。通过基于负荷预测的用能计划决策和基于需求响应的实时动态调节,实现微电网中间歇性能源的最大就地消纳和经济运行。在此基础上,设计并实现以住宅微电网为控制对象的家庭能量管理系统。 发表论文： 国内发表5篇; 国外发表2篇; 三大检索机构4篇。 发表会议论文1篇; 其中： 发明专利2件; 其中： 发明专利2件; 完成申请： 软件著作权1件; 完成授权： 软件著作权1件; 其中： 培养博士毕业生2人; 硕士毕业生3人。