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38000字硕士毕业论文电力需求侧管理的数据采集与处理研究

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:38000字
论点:电力,需求,管理
论文概述:

在电力需求侧管理数据采集方面,目前采用的关键技术主要是数据挖掘技术和信息化处理技术。数据挖掘技术是指通过应用各种数理统计分析方法,如分类与预测、聚类分析等方法,自动化地分

论文正文:

第一章螺纹理论

1.1主题的背景和意义
在应对电力供应短缺的同时,电力投资的快速扩张也引起了人们的关注。据统计,2003年电力建设总投资超过2000亿元,是2001年和2002年投资的总和。2004年,全国“热电联产”固定投资资产达到4808.97亿元,比2003年增长45.5%。虽然电力投资有所增加,但电力供应短缺的问题仍未解决。这表明电力短缺问题不仅仅是供应不足的问题。因此,我们需要深入分析缺电的原因,从根本上解决缺电问题。通过对连续用电负荷的统计分析,可以看出,近年来我国负荷特性发生了很大变化,出现了许多问题,如:电力系统整体效率降低,电网峰谷负荷差异日益增大,发电设备用电小时数少,电网实际负荷率普遍较低。2003年,超过九层的负荷率低于90%,甚至最高负荷率只有几个小时,当时它略等于1。从用电方面来看,许多用户用电广泛,电气设备技术含量低,用电效率低。例如,我国中小型电机的平均设计效率仅为87%,风机和泵的平均设计效率为75%,比国际先进水平低3-5个百分点,实际运行效率甚至接近20%。
据报道,中国万元国内生产总值的能源消耗是世界平均水平的两倍,是发达国家的近10倍。中国每年浪费的电能价值约为800亿元。面对我国电力供应紧张和能源利用效率低下的局面,有必要加强电力需求侧管理。电力需求侧管理是指通过提高设备效率,优化和改善用户用电方式,实现节电、保护环境、促进经济协调发展的目标。同时,也是中国电力系统安全稳定运行的重要保证。它是减少社会资源投资和自然资源消耗,合理配置电力资源,提高电网设备能源利用效率,保证电网安全、稳定、经济运行,减少和延缓电网建设的投资方式之一。

1.1.2研究意义
20世纪90年代,中国引入了电力需求侧管理的概念,旨在提高电力利用效率,优化电力资源的合理配置,确保电力利用的正常秩序,在政府机构、电力公司和用户[9,10]的共同努力下,实现科学有序的电力利用和节能减排目标。在缺电最严重的季节和地区,通过用电需求侧管理,掌握气候、气温、工业调整等因素对合规性的影响规律,充分发挥电力系统的组网特点,进行削峰填谷,提高电网运行的经济性和稳定性,确保社会生活秩序的稳定。一些专家预测,如果中国能够借鉴国外需求侧管理的经验并付诸实践,将会节省大量宝贵的资源。据统计,在同等电量下,节电投资仅占发电成本的40%。此外,中国土地面积大,人口分布不均匀,各地区发电不平衡,节能削峰潜力巨大。
据预测,如果中国长期有效地实施需求侧管理,每年将节约5%的电力,即减少5%的峰值负荷,并挖掘每年约2000亿千瓦小时的终端电力潜力。预计到2020年,全国装机容量将减少约1亿千瓦,节约电力建设投资约800-1万亿元,这不仅可以减轻资源和环境对发电造成的压力,还可以带来巨大的社会和经济效益。显然,需求侧管理的研究具有重要的理论价值和现实意义。其意义主要体现在以下几个方面:
(1)降低发电成本。降低的发电成本主要包括通过推迟安装、降低装机容量等方式降低的建设成本。通过移峰填谷等方式降低了运营成本。
(2)需求侧管理可以改善用户用电方式,引导用户通过合理用电减少电费支出,从而达到节约资源的目的;
(3)提高终端用电效率,全面提高电力效率和各方经济效益;
(4)实施需求侧管理可以提高能源利用效率,缓解能源短缺,减少环境污染,维护生态平衡。
(5)将极大地促进电力系统运行理论和电力市场理论的完善。

第2章电力需求侧管理概述

电力需求侧管理(DSM),也称为电力负荷管理。它是由美国电力研究所(EPRI)副总裁克拉克·盖林斯(Clark W Gellings)在20世纪80年代初为应对世界能源危机而提出的。是指电力公司通过采取适当的激励和诱导措施,使用户和电力公司共同努力,提高电力资源的利用效率,改善用电方式,实现科学、经济、有序用电的管理活动。需求侧管理涉及许多参与者,如政府、电网企业、发电企业、节能服务公司和电力用户。它涵盖了电力系统、技术经济、环境保护、法律法规等方面的大量数据和信息。它重视用户的参与,是一种全新的管理方法。这是现代电力体制和电力市场条件下的管理创新和技术飞跃。

2.1需求侧管理

2.1.1电力需求侧管理内容
作为一项系统工程,电力需求侧管理包含大量的数据和信息,包括以下几个方面:
(1)资源调查。资源调查是电力需求侧管理的基础工作。只有对资源进行深入细致的调查,才能有效地进行电力需求侧管理。资源主要包括供应方资源和需求方资源。供应方资源(Supply-side resources)是指电力企业可以向客户提供的资源,包括常规能源电厂、新能源电厂,以及通过旧电厂扩建和增容、电力外包和提高电力系统生产、传输和供电效率而节约的电力等资源。需求侧资源(Demand-side resources)是指电力客户的节电资源,包括通过提高设备用电效率、改变用电方式、采用能源替代等方式节约和减少的电力和电量。事实上,对于某一区域来说,在规划期内可纳入综合资源规划的供应方资源非常有限,而需求方资源因其类型多而复杂,因此应做出相应的具体选择。

第3章需求侧管理数据收集................................22-33
3.1需求侧管理数据收集................................22-25
3.1.1数据采集................................22-23
3.1.2数据采集技术................................23-25
3.2需求侧管理数据处理................................25-32
3.3本章概述................................32-33
第4章负荷数据的预处理................................33-49
4.1灰色系统理论................................33-37
4.2数据................................37-40 [/BR/] 4.2.1负载数据预处理................................37-39
基于灰色理论的4.2.2影响因素分析................................39-40[/比尔/] 4.3神经网络................................40-43
4.4模拟研究................................45-47
基于埃尔曼神经网络................................43-45
4.5 4.6本章概述................................47-49
第5章需求侧管理数据收集................................49-64
5.1数据采集和处理软件................................49-51
5.2需求侧管理数据采集................................51-53
5.3链接FTP................................53-55
5.4需求侧管理分时电价................................55-58
5.5需求侧管理网络信息................................58-60[/比尔/] 5.6需求侧管理查询功能................................60-62 [/BR/] 5.7本章概述................................62-64

结论

需求侧管理的主要任务是数据采集和处理。因此,本文的重点是对需求侧管理的数据采集和处理进行分析和研究。首先,分析了电力需求计量管理的概念、内容、特点和目的,具体研究了需求侧管理数据采集和数据处理的具体问题。本文的主要成果如下:
(1)在需求侧管理的数据采集方面,应用数据挖掘技术和网络元素提取技术实现了需求侧管理的数据采集;在电力需求侧管理数据处理方面,对大量需求侧管理数据进行了分类,对需求侧管理数据进行了分层分组编码,建立了相关的需求侧管理数据库,研究了分时电价的建立原则和分时电价的意义。
(2)提出了一种基于灰色理论和埃尔曼神经网络相结合的电力系统负荷数据预处理和预测的新方法,实现了负荷数据的处理,建立了电力负荷预测模型,并以秦皇岛电力负荷为对象对预测模型进行了验证。
(3)利用Visual C++建立了电力需求侧管理数据采集和处理的软件平台。实现了电力需求侧管理相关的FTP链接、电力需求侧管理的电价显示、网络信息和电力需求侧管理的采集、电力需求侧管理的查询功能和负荷预测数据的可视化显示。它可以为电力管理和用户提供直观方便的数据平台,方便管理者制定合理的生产计划,方便用户合理用电。