[發明專利]一種基于需求響應的商業樓宇能源管理方法

在審

• 申請號: 202111190270.X
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113822493A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 王坤;王森;戚艷;楊國朝;甘智勇;邊疆;楊朝雯;吳磊;程寶華;白辛雨;華聰聰;宋雨
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司電力科學研究院;國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/12;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發明涉及一種基于需求響應的商業樓宇能源管理方法，對樓宇負荷進行調控，通過判別天氣情況，以計及晴天天氣時用戶凈用電成本最小為樓宇運行目標函數，使用遺傳算法尋找最佳的功率平衡點。本發明能量管理方法對于智能用電和用戶微網的應用有重要的作用，樓宇能量管理系統不僅能夠提供針對負荷的優化決策方案，更能夠協調控制樓宇負荷和分布式電源以及電網之間的良好互動，以達到電費使用的減少并對負荷能效進行優化，對實現集群式樓宇建筑的節能減排和用電安全具有重要的意義。

技術領域

本發明屬于新能源領域，涉及商業樓宇的能源管理技術，尤其是一種基于需求響應的商業樓宇能源管理方法。

背景技術

近年來，全球經濟發展迅速。人們生活發展的迅速使各國對能源的需求與日俱增，經濟發展的背后不可避免的就是高能耗。在大量使用傳統化石能源的背景下，其生成物或排放物帶來的眾多污染問題已經非常嚴重地威脅到了人類社會的可持續發展，低碳轉型迫在眉睫。

現階段建筑總能耗占社會全部終端總能耗的36％，在單位集中、人口密度大的商業樓宇所消耗的能源占據21％-24％左右。同時，人的思想觀念和行為習慣，以及用能單位管理問題，使能源浪費現象得不到改善，樓宇能耗占比很可能會繼續增加，給電網的電力供應帶來巨大的壓力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種基于需求響應的商業樓宇能源管理方法，優化后負荷功率明顯小于優化前功率，通過供給側優化分配，實現能量優化管理，從而實現更好的經濟效果。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：

一種基于需求響應的商業樓宇能源管理方法，對樓宇負荷進行調控，通過判別天氣情況，以計及晴天天氣時用戶凈用電成本最小為樓宇運行目標函數，使用遺傳算法尋找最佳的功率平衡點，所述目標函數為：

min:F_total＝(F_A2+F_bat-F_sell)

式中：F_total表示用戶凈用電成本；F_A2表示光伏儲能參與調控后的購電成本；F_bat表示蓄電池折損費用；F_sell表示用戶售電收益；其中，各分項的計算表達式為，

式中：分別表示電網對負載和蓄電池傳輸的功率；分別表示光伏對蓄電池和電網傳輸的功率；分別表示蓄電池對電網和負載傳輸的功率；f_bat表示儲能的折舊費率；Δt表示時間步長；

同時，滿足約束條件為：

進一步的，所述遺傳算法的流程為：

1)初始化參數；

2)輸入單位時間步長的日數據，包括溫度T_out、光照強度I_s(t)、太陽輻射角γ_s^t、太陽方位角水平面日光照度E_dh；

3)在t＝0時，設置空調照明的運行狀態關閉，儲能初始荷電狀態設置為60％，計算空調負荷功率P_rate，照明負荷功率P_LED，光伏出力P_pv，儲能荷電狀態SOC，建立初始種群Q(0)；

4)計算個體的適應度值；

5)執行選擇操作，使用輪盤賭法則進行個體選擇操作；

6)執行交叉操作即將個體的基因進行重新組合，同時產生不同的新子代的個體；