[發明專利]基于需求側響應的家庭電熱水器優化調度方法

在審

• 申請號: 201811319355.1
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109409610A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 郝文斌;李銀奇
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司成都供電公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F17/50;G06Q10/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 熊曦

1.基于需求側響應的家庭電熱水器優化調度方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：當僅考慮散熱對于水溫的影響時，獲得電熱水器的熱力學模型式；

步驟2：當僅考慮熱交換時所帶來的熱量損失時，獲得電熱水器的熱力學模型式；

步驟3：綜合步驟1和步驟2的電熱水器的熱力學模型式，推導出電熱水器顯式方程式；

步驟4：獲得用戶設定的電熱水器舒適區間式；

步驟5：獲得電熱水器調度需要滿足水溫約束：

步驟6將步驟5的約束帶入電熱水器舒適區間式，并進行變換，獲得變換后的表達式：

基于需求側響應的家庭電熱水器優化調度問題的目標函數是求調度方案的電價最小值；電熱水器的優化調度模型包括：目標函數和約束，約束為變換后的表達式；

基于電熱水器的優化調度模型，對家庭電熱水器進行優化調度。

2.根據權利要求1所述的基于需求側響應的家庭電熱水器優化調度方法，其特征在于，當僅考慮散熱對于水溫的影響時，電熱水器的熱力學模型如式(1)所示：

θ_h＝θ_e,h-1+x_h-1QR-(θ_e,h-1+x_h-1QR-θ_h-1)exp[-(t_h-t_h-1)/(RC)] (1)

其中，θ_h為第h個時間節點的熱水溫度，θ_e,h-1為第h-1個時間節點的環境溫度；Q，R，C分別為電熱水器的等效功率、熱阻和熱容。

3.根據權利要求2所述的基于需求側響應的家庭電熱水器優化調度方法，其特征在于，當僅考慮熱交換時所帶來的熱量損失時，電熱水器的熱力學模型如式(2)所示：

θ_h＝[θ_c(M-d_-h1)+θ_,e-h1d_-h1]/V (2)

其中，θ_c即式(1)中的θ_h，d_h-1為在h-1時刻的熱水使用量，V為電熱水器的水箱容量。

4.根據權利要求3所述的基于需求側響應的家庭電熱水器優化調度方法，其特征在于，電熱水器顯式方程式(3)-式(6)為：

U_heat,h-1＝X_h-1QR (4)

f_h-1＝1-d_h-1/V (6)。

5.根據權利要求1所述的基于需求側響應的家庭電熱水器優化調度方法，其特征在于，用戶設定的電熱水器舒適區間式(7)為：

其中，和為基準舒適區間的上下限，Δθ^high和Δθ^low為舒適區間上下限的標準調整值，λ^high和λ^low為舒適區間上下限的調整等級。

6.根據權利要求1所述的基于需求側響應的家庭電熱水器優化調度方法，其特征在于，電熱水器調度需要滿足水溫約束式(8)為：

7.根據權利要求1所述的基于需求側響應的家庭電熱水器優化調度方法，其特征在于，式(9)，式(10)分別為：

8.根據權利要求1所述的基于需求側響應的家庭電熱水器優化調度方法，其特征在于，目標函數為：

約束為：