[發明專利]考慮響應不確定性下負荷轉移率約束的居民家電優化調度方法

在審

• 申請號: 201811612418.2
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109697533A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 吳紅斌;楊超;李詩偉;王鯨杰
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種考慮響應不確定性下負荷轉移率約束的居民家電優化調度方法，其步驟包括：計及家電的工作時間約束，以居民用電費用最小為優化目標，建立了居民用電優化模型；計及電價對居民用戶響應的影響，考慮用戶響應的不確定性，基于模糊機會約束理論提出了家電優化調度的轉移率約束條件；運用改進的遺傳算法對所建立的家電優化模型進行求解。本發明能有效減少居民用電費用并反映電價對居民負荷響應的影響。

技術領域

本發明涉及電力市場領域，具體涉及一種考慮響應不確定性下負荷轉移率約束的居民家電優化調度方法。

背景技術

隨著社會信息化的進步和科學技術的發展，人們的生活水平日益提高，家庭用電設備的種類和數量迅猛增長，居民的生活用電所占比重越來越大；另一方面，智能電網的發展以及電力市場改革帶來的價格激勵，使得居民用戶在需求響應中發揮出越來越重要的作用。基于智能用電技術的家庭負荷的優化調度方法成為近年來需求響應研究的熱點。

已有關于居民用電負荷的優化調度方法研究均是基于需求響應的環境下，以居民總用電費用最小為目標函數，對家電負荷的用電方式進行優化，將較高電價時段的用電任務轉移至較低電價時段完成。但是已有技術只考慮了居民的用電需求和家電的運行特性約束，并未考慮具體電價差的多少對居民響應程度或響應意愿的影響，得到的是用戶最大限度響應的理想解，并不符合實際情況。實際上用戶會根據電價差的多少進行選擇性或部分響應，電價差越大，負荷轉移所帶來的經濟效益越高，用戶的響應量越多，傳統方法并不能反映這種規律。并且在實際的居民用戶響應電價的過程中，其響應量具有一定的不確定性，相同的電價政策下不同居民用戶的負荷轉移率存在差異，傳統方法也沒有考慮這種差異性。

發明內容

本發明為克服上述現有技術中存在的不足之處，提供一種考慮響應不確定性下負荷轉移率約束的居民家電優化調度方法，以期能夠正確反映市場電價對居民用電的影響程度，使優化結果更符合居民用戶的實際用電行為，從而提高居民用戶對家電優化結果的認可度，提升用戶參與率，減少用電費用。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

本發明一種考慮響應不確定性下負荷轉移率約束的居民家電優化調度方法的特點是按如下步驟進行：

步驟一、對家電設備進行分類并建立其用電優化模型：

步驟1.1、將第i個家電設備在D個時間段的總運行狀態記為S_i＝[s_i(1),s_i(2),…,s_i(t),…,s_i(D)]，其中s_i(t)表示第i個家電設備在第t個時間段的運行狀態，若s_i(t)＝1，表示第i個家電設備在第t個時間段正在運行；若s_i(t)＝0，表示第i個家電設備在第t個時間段未運行；t＝1,2,…,D；i＝1,2,…,N；N表示家電設備的總數；

步驟1.2、根據家電設備的運行過程中是否允許中斷，將家電設備分為不可中斷轉移負荷和可中斷轉移負荷；并利用式(1)和式(2)建立不可中斷轉移負荷的運行約束條件：

T_i,early≤T_i,start≤T_i,late-T_i,length (2)

式(1)和式(2)中：T_i,start為第i個家電設備的開始運行時刻；T_i,length為第i個家電設備的總運行時長；T_i,early、T_i,late分別為第i個家電設備的最早開始運行時刻和最晚結束運行時刻；

步驟1.3、利用式(3)和式(4)建立可中斷轉移負荷運行約束條件：