基于物联网的风电机组优化调度方法研究

【摘要】：近年来物联网技术快速发展,在各行各业中都可以看到物联网技术的应用,体现着我们对现代科学技术的掌握、认知及处理应对能力的显著提高。而其在风电方面的应用,会因为有效降低发电成本进而提高发电企业盈利能力以及国家对节能减排作用的重视而更容易实现。但是,由于物联网技术作为新生事物的特性导致了其在系统的安全性、可靠性和稳定性等方面,依然存在着大量的问题需要深入研究,而风电则对安全性和稳定性的要求更高,这就需要我们对实际使用的系统进行更加严格周密的测试,才可以投入使用。本文首先针对物联网与智能电网的关系,提出了智能电网的物联网体系架构,按网络分层结构依次进行了详细解读。在智能电网中的物联网网架结构是由感知层、网络层、应用层构成,其作用如下：感知层获取信息,网络层传输信息,应用层则可以根据电网的实际需要来决定处理方法并进行最后的实施。其次,物联网的无线传感器网络有着无需电气连接、低成本、低能耗等网络传输优势,利用这一优势,应用物联网的无线传感器网络Zigbee技术、VPN虚拟专用网络以及B/S模式的中心监控系统,对风电SCADA系统进行改造,提出新的SCADA系统架构方案。该改造风电SCADA系统的方案主要是对风电机组的功率等电气量和风速、温度等非电气量进行预测、检测和控制,经证明能够较好地完成远程管理和实时监控功能。最后,提出基于物联网的风电机组调度整体方案。建立了包含风电机组的经济调度模型,采用粒子群算法以调度周期内总发电能耗费用最小为目标函数并对其求解,算例结果验证了方案的可行性和经济性,分析认为该方案可行且从长期角度看经济性良好。 【关键词】：物联网 风电 SCADA系统 经济调度
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM73;TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 风电机组全生命周期概况10-11
• 1.3 物联网概念及技术11-12
• 1.4 风电机组调度方法的研究现状12-13
• 1.5 论文的主要内容13-14
• 第2章 物联网与智能电网14-23
• 2.1 引言14
• 2.2 物联网体系结构14-16
• 2.3 物联网技术体系16-19
• 2.3.1 感知与标识技术16-17
• 2.3.2 网络与通信技术17-18
• 2.3.3 计算与服务技术18
• 2.3.4 管理与支撑技术18-19
• 2.4 物联网与智能电网的结合19-22
• 2.4.1 智能电网的物联网架构体系19-20
• 2.4.2 智能电网的物联网网络分层结构20-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 基于物联网技术的风电SCADA系统23-29
• 3.1 引言23
• 3.2 SCADA系统概念23
• 3.3 物联网与SCADA系统的关系23-26
• 3.3.1 共同特征23-25
• 3.3.2 物联网的过渡25-26
• 3.4 基于物联网的风电SCADA系统的系统架构26-28
• 3.4.1 感知层26-27
• 3.4.2 网络层27-28
• 3.4.3 应用层28
• 3.5 本章小结28-29
• 第4章 基于物联网技术的风电机组优化调度29-41
• 4.1 引言29
• 4.2 根据物联网提供信息制定风电机组调度方案的流程和方法29-30
• 4.2.1 采集信息的处理29
• 4.2.2 整体方案29-30
• 4.3 基于物联网技术的风电机组全生命周期管理30-32
• 4.4 含风电机组的经济调度模型32-34
• 4.4.1 目标函数32
• 4.4.2 约束条件32-34
• 4.5 粒子群优化算法34-36
• 4.5.1 基本原理34-35
• 4.5.2 迭代过程35-36
• 4.6 算例分析36-39
• 4.7 本章小结39-41
• 第5章 结论与展望41-43
• 5.1 结论41
• 5.2 展望41-43
• 参考文献43-46
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作46-47
• 致谢47

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