[發明專利]一種農村家庭能源管理系統運行優化調度方法

在審

• 申請號: 202210563570.6
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114819725A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 趙安軍;王鵬柱;于軍琪;周敏;李旺;高之坤
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開了一種農村家庭能源管理系統運行優化調度方法，包括如下過程：確定農村家庭用能組成；基于所述農村家庭用能組成的運行特性，對農村家庭用能組成進行分類，根據分類結果進行建模，得到設備運行模型；建立農村家庭能源管理系統運行優化調度的優化目標和約束條件；結合所述設備運行模型、優化目標以及約束條件，求解農村家庭能源管理系統最優運行調度策略，實現農村家庭能源管理系統運行優化調度。本發明在全面考慮農村家庭用電設備類型的基礎上，基于負荷轉移和功率削減的運行調度思想，建立家庭能源管理系統運行優化調度模型，以進一步提高系統運行調度策略的有效性。

技術領域

本發明屬于家庭能源管理技術領域，具體涉及一種農村家庭能源管理系統運行優化調度方法。

背景技術

近年來，微電網技術得到了快速發展，有效降低了大規模風光發電系統接入電網以及用戶不規則用電導致的電網波動問題，而家庭能源管理系統是一種小型的微電網，其不僅可以搭建起家庭與電網之間的交互橋梁，而且可以根據用戶的用能需求對家庭用能設備的運行進行有序管理，從而有效降低家庭用能成本以及維護電網供電的穩定性。

目前的家庭能源管理系統的研究，常用的運行調度策略是負荷轉移，通過對家庭負荷運行時段的改變，從而達到對家庭能源進行管理的目的。然而，該運行調度策略對家庭負荷的管理模式較為單一，無法保證家庭能源管理系統運行調度策略的有效性，并且考慮的家庭負荷不夠全面、家庭設備的運行特性挖掘不足。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種農村家庭能源管理系統運行優化調度方法，本發明在全面考慮農村家庭用電設備類型的基礎上，基于負荷轉移和功率削減的運行調度思想，建立家庭能源管理系統運行優化調度模型，以進一步提高系統運行調度策略的有效性。

本發明采用的技術方案如下：

一種農村家庭能源管理系統運行優化調度方法，包括如下過程：

確定農村家庭用能組成；

基于所述農村家庭用能組成的運行特性，對農村家庭用能組成進行分類，根據分類結果進行建模，得到設備運行模型；

建立農村家庭能源管理系統運行優化調度的優化目標和約束條件；

結合所述設備運行模型、優化目標以及約束條件，求解農村家庭能源管理系統最優運行調度策略，實現農村家庭能源管理系統運行優化調度。

優選的，所述農村家庭用能組成包括：家庭屋頂光伏發電系統、電飯鍋、洗衣機、電水壺、電瓶車、充電水泵、變頻空調、電視機、電冰箱、飲水機和具有交通工具屬性和儲能特性的電動汽車。

優選的，對農村家庭用能組成進行分類時，根據家庭負荷是否能夠參與家庭能源系統的運行管理，將農村家庭用能組成分為不可調度負荷和可調度負荷，根據各家庭負荷的運行特性，將可調度負荷分為不可中斷負荷、可中斷負荷以及可削減負荷。

優選的，所述不可調度負荷包括電視機、電冰箱和飲水機，不可中斷負荷包括洗衣機和電水壺，可中斷負荷包括電瓶車和充電水泵，可削減負荷包括變頻空調和電動汽車。

優選的，農村家庭能源管理系統運行優化調度的優化目標為用戶電力成本最小、用戶舒適度最大以及可再生能源自發自用率最大。

優選的，用戶電力成本包括：家庭與電網之間的購售電成本、使用光伏電能的度電成本、光伏發電補貼成本以及電動汽車用作儲能裝置時的度電損耗成本；

用戶舒適度是衡量農村家庭用能組成進行運行時段轉移或者用電功率調整時對用戶用電體驗的影響程度，用戶舒適度的數值位于0～1之間，若影響程度越小，則該值越大，即用戶舒適度越高，反之，該值越小，即用戶舒適度越低，具體取值可根據實際情況而定；

可再生能源自發自用率為光伏發電系統產生的電能中用于家庭內部使用與其總發電量的比值。