[發明專利]一種用電器任務調度方法和裝置

有效

• 申請號: 201310463564.4
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103489077B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 李向陽;毛續飛;趙京;劉云浩
• 申請（專利權）人: 無錫清華信息科學與技術國家實驗室物聯網技術中心
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明涉及智能電網技術領域，尤其涉及一種用電器任務調度方法和裝置。

背景技術

隨著社會的發展，生產和生活對于能源的需求量越來越大。作為重要的能源調配網絡，現有的電網系統存在效率低下、污染嚴重、自動化程度不高等一系列問題。這些問題中有以下兩個問題尤為突出：第一，在現有電網系統中，有很大一部分電力產能僅是為應對用電高峰而存在，這部分產能在用電高峰以外的其他時間大多處于閑置狀態，從而造成了資源的浪費；第二，現有的電網無法有效的將風能太陽能等可再生能源整合入電網中。這些可再生能源極其不穩定，其波動導致電網無法有效地保證供需平衡。

作為下一代的電網系統，智能電網可以有效解決上面所提到的問題。智能電網應對用電高峰和可再生能源的主要技術包括需求管理和用電器控制。需求管理的主要內容是通過設置非平價的電價機制引導用戶將用電從高峰時段轉移到空閑時段以及可再生能源充足的時段以減少電費，從而減少所需的冗余電力產能，提高可再生能源的利用率。常用的非平價電價包括階梯電價和實時電價，在階梯電價中，當一段時間內的用電量超過一定閾值時，用電的單位價格上漲；在實時電價中，一天之內不同時段的單位電價不同。用電器控制主要是智能電網將用電器控制功能集成到智能電表中。用戶可以將用電器的描述和調度的需求提交給智能電表，智能電表根據這些描述和需求智能地調度用電器，無需人為干涉。

現有的關于非平價電價下的調度算法一般只針對單一的階梯電價或者實時電價。僅針對階梯電價的算法無法有效的考量太陽能、風能等因素；而僅針對實時電價的調度算法會在消除原有高峰時段的同時造成新的高峰時段，從而無法有效的減少高峰時段的用電量。此外還有一些針對復雜電價模型的調度方案需要借助整形規劃優化軟件等商業軟件，所需計算量無法預期，從而不能有效地在用于調度用電器的智能電表上運行。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種用電器任務調度方法和裝置，以有效地減少所有的用電器任務產生的電費，并減少高峰時段的用電量，而且計算復雜度要足夠低。

一方面，本發明實施例提供了一種用電器任務調度方法，所述方法包括：

根據通用非平價電價機制對一個用電周期的劃分，將一個用電周期劃分為至少兩個時間段，每個所述時間段內均有相應的用電量的閾值及低電價和高電價；

獲取用電器任務信息，所述用電器任務信息包括各個用電器任務的用電量、所用時間及可調度信息；

根據每個所述時間段的閾值和所述各個用電器任務的用電量，調度所述用電器任務。

進一步地，所述根據每個所述時間段的閾值和用電器任務的用電量，調度所述用電器任務包括：

S1、將劃分的所述至少兩個時間段按照所述相應的低電價由小到大進行排序；

S2、初始化待調度的用電器任務的時間段的數量k=1；

S3、在不超過閾值的情況下，調度待調度的用電器任務到前k個時間段中執行；

S4、判斷是否已調度所有用電器任務及k是否小于時間段的總數量m，如果還有未調度的用電器任務且k<m，則k=k+1，執行步驟S3；如果還有未調度的用電器任務且k=m，則執行步驟S5；如果所有用電器任務已被調度，則結束調度；

S5、獲取第一時間段，將所述未調度的用電器任務調度到所述第一時間段中，所述第一時間段內調度所述未調度的用電器任務所需額外支付的電費最少。

進一步地，所述步驟S3中所述在不超過閾值的情況下，調度待調度的用電器任務到前k個時間段中執行包括：

在不超過閾值的情況下，采用多重背包問題算法調度待調度的用電器任務到前k個時間段中執行。

進一步地，所述步驟S5中，所述所有未調度的用電器任務安排到的所述第一時間段所需額外支付的電費為（b_i-a_i）L_i+b_i×x，其中，L_i為第一時間段已使用的用電量，i為所述第一時間段的編號，i=1,2,…m，m為時間段的總數量，a_i為所述第一時間段的低電價，b_i為所述第一時間段的高電價，x為所有未安排的用電器任務的總用電量。