[發明專利]基于最優控制模型的典型負荷有序用電方法

在審

• 申請號: 201610003984.8
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105790292A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 黃明山;陳新春;梅華;王穎;張灝;李輝;都正周;歹志陽;陳淘;孔群景
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網寧夏電力公司銀川供電公司;河南許繼儀表有限公司;許繼集團有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及一種基于最優控制模型的典型負荷有序用電控制方法。

背景技術

為解決電力供應不足，縮小電網負荷峰谷差，一種有效的途徑就是增加電 力需求的彈性，在電力需求側引入競爭機制。需求側不再是傳統的、被動的接 受者，而是可以根據電價信號或激勵機制做出響應，主動地改變用電需求，參 與用電管理，并可以獲取相應的利益，即需求響應。不同與傳統的、被動式的 需求側管理模式，智能化的需求側響應采用的是智能用電雙向交互技術。隨著 智能終端設備的接入、電力通訊技術的發展以及家庭智能可控負荷比例的增 加，智能用電雙向交互技術變得可能。雙向交互技術為居民參與自動需求響應、 實現智能用電提供了技術基礎。它既可以有效地提高電能利用率和電網運行效 率，又可以達到維護電力系統和市場的穩定性和可靠性的目的。

為解決具體的自動化需求響應技術，各種軟硬件設計方案被不斷提出，如 用戶側能量管理原型系統的軟硬件設計和實施方案，基于用戶舒服度的智能家 電管理控制方案，基于Hadoop云計算平臺的智能電網海量數據存儲問題，智 能電網雙向交互平臺系統的設計方案。此外，如何基于優化技術的負荷調控控 制算法也不斷被提出，如基于價格預測方案的居民用戶用電調度策略，基于非 合作博弈的方法設計用戶的用電調度策略。但這些調度策略中都沒有考慮儲能 設備，同時都是單純從配電側或者用戶側給出調度方案。

因此，基于智能用電雙向交互技術，研究包括含儲能設備的幾類典型用電 負荷的柔性工作模式和用電策略。基于典型負荷的用電數學模型，給出優化的 智能用電調度算法，從而實現用戶側用戶利益最大化，又能保證供電側峰平比 最小，實現削峰填谷。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于最優控制模型的典型負荷有序用電控制方 法，用以兼顧自動化需求響應與電網供電要求。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

一種基于最優控制模型的典型負荷有序用電方法，步驟如下：

根據用電負荷特性和臺變側公布的分時電價和反向發電的補貼方案，建立 數學模型，設定優化目標函數和可行域；

通過求解一個最優控制模型獲得每個用電負荷在每個時段的最優用電調度策略值得到典型負荷有序用電控制方案；向量j∈Γ表示負載j在整天每個時段的用電負荷；所有用戶用電設備集合Γ＝{1,2，…,N}；任意一個設備j∈Γ。

S1:根據用電負荷的特性，將用戶用電負荷分為3類：儲能負荷、溫控負 荷、基本負荷。設定所有用戶用電設備集合Γ＝{1,2，…,N}。

S2：將每個小時等分成若干相等的時間段ΔT,則每個小時段可以分為其中L為正整數。那么一整天的時間從0:00至24:00劃分為H＝24L段，記M＝{1,2,…,H}。時間段i∈M表示時間段區域[i-1,i]·ΔT，在每個時段，每個用電負荷的用電策略保持不變；

S3：對于任意一個設備j∈Γ，假設在時間段i∈M上面的負荷為常數，并記為并用向量j∈Γ表示負載j在整天的負荷；令為時間段i∈M上面的所有用戶負荷之和；

S4：假定臺變側采用如下的分段電價收費函數