[發明專利]一種基于混合整數非線性模型的微網能量優化控制方法

在審

• 申請號: 201811073433.4
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109242086A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 黃言態
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: G06N3/00
• 分類號: G06N3/00;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種基于混合整數非線性模型的微網能量優化控制方法。建立微網能量模型，采用融合算法進行迭代求解計算；初始根據差分進化算法隨機生成粒子形成粒子群，把粒子作為初始值傳遞給序列二次規劃算法，求解微網能量模型，把序列二次規劃算法求得的新解返回給差分進化算法，利用差分進化算法進行再次計算更新獲得微網能量模型更新后的所有粒子，迭代計算后，以最終獲得最小值的粒子為最優變量參數，控制家庭能量管理系統工作。本發明解決了電網能源優化中優化方法存在的不足，能有效求解能量控制參數，提高了微網能量管理的控制準確性和魯棒性。

技術領域

本發明涉及了一種家庭微網控制處理方法，尤其是涉及一種基于混合整數非線性模型的微網能量優化控制方法，屬于電網能量管理領域。

背景技術

近幾十年來，能源危機和環境污染引起了人們對能量利用效率和能量節約的極大關注。微網能量優化方法可以實現能量合理分配，來實現節約能源，降低成本的目的，并有助于電網安全運行。然而微網能量優化的模型是基于復雜的混合整數非線性模型，該模型的求解比較困難，常規方法無法取得最優解。

發明內容

針對現有微網能量管理中難以優化的難題，針對現有基于混合整數非線性模型的優化難題，本發明提出了一種基于混合整數非線性模型的微網能量優化控制方法，該方法能有效求解計算微網中的混合整數非線性模型，進而實現能量優化控制。

本發明采用的技術方案：

建立家庭能量管理系統的優化數學模型，采用融合算法進行迭代求解計算，具體如下：

1)初始根據差分進化(DE)算法隨機生成N個粒子形成粒子群，具體實施中取N＝120，每個粒子結構如下：

每個粒子包括六組參數，每組參數包含24個參數值，總共維度為216。

每個粒子包括與電網間的交互電量p_grid、燃料電池的電能輸出功率p_eFC、蓄電池的充放電量p_batt、空調設備的用電量p_tm和天然氣的直接熱能供應量p_gas的五組控制參數以及開關控制設備的四組狀態參數；

每組控制參數為控制參數在一天24小時內以一個小時為單位進行變化的各個值，五個控制參數分別為與電網間的交互電量p_grid、燃料電池的電能輸出功率 p_eFC、蓄電池的充放電量p_batt、空調設備的用電量p_tm和天然氣的直接熱能供應量p_gas，五組控制參數表示為x_grid1...x_grid24,x_eFC1...x_eFC24,x_batt1...x_batt24,x_tm1...x_tm24,x_gas1...x_gas24，是連續值，x_grid1...x_grid24表示為一天24小時里和電網的交互電量，x_eFC1...x_eFC24表示為一天24小時里燃料電池的電能供應量，x_batt1...x_batt24表示為一天24小時里蓄電池的充放電量，x_tm1...x_tm24表示為一天24小時里空調設備的電量需求，x_gas1...x_gas24表示為一天24小時里天然氣的供應量；