[发明专利]基于最优控制模型的典型负荷有序用电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于最优控制模型的典型负荷有序用电控制方法。

背景技术

为解决电力供应不足，缩小电网负荷峰谷差，一种有效的途径就是增加电 力需求的弹性，在电力需求侧引入竞争机制。需求侧不再是传统的、被动的接 受者，而是可以根据电价信号或激励机制做出响应，主动地改变用电需求，参 与用电管理，并可以获取相应的利益，即需求响应。不同与传统的、被动式的 需求侧管理模式，智能化的需求侧响应采用的是智能用电双向交互技术。随着 智能终端设备的接入、电力通讯技术的发展以及家庭智能可控负荷比例的增 加，智能用电双向交互技术变得可能。双向交互技术为居民参与自动需求响应、 实现智能用电提供了技术基础。它既可以有效地提高电能利用率和电网运行效 率，又可以达到维护电力系统和市场的稳定性和可靠性的目的。

为解决具体的自动化需求响应技术，各种软硬件设计方案被不断提出，如 用户侧能量管理原型系统的软硬件设计和实施方案，基于用户舒服度的智能家 电管理控制方案，基于Hadoop云计算平台的智能电网海量数据存储问题，智 能电网双向交互平台系统的设计方案。此外，如何基于优化技术的负荷调控控 制算法也不断被提出，如基于价格预测方案的居民用户用电调度策略，基于非 合作博弈的方法设计用户的用电调度策略。但这些调度策略中都没有考虑储能 设备，同时都是单纯从配电侧或者用户侧给出调度方案。

因此，基于智能用电双向交互技术，研究包括含储能设备的几类典型用电 负荷的柔性工作模式和用电策略。基于典型负荷的用电数学模型，给出优化的 智能用电调度算法，从而实现用户侧用户利益最大化，又能保证供电侧峰平比 最小，实现削峰填谷。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于最优控制模型的典型负荷有序用电控制方 法，用以兼顾自动化需求响应与电网供电要求。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种基于最优控制模型的典型负荷有序用电方法，步骤如下：

根据用电负荷特性和台变侧公布的分时电价和反向发电的补贴方案，建立 数学模型，设定优化目标函数和可行域；

通过求解一个最优控制模型获得每个用电负荷在每个时段的最优用电调度策略值得到典型负荷有序用电控制方案；向量j∈Γ表示负载j在整天每个时段的用电负荷；所有用户用电设备集合Γ＝{1,2，…,N}；任意一个设备j∈Γ。

S1:根据用电负荷的特性，将用户用电负荷分为3类：储能负荷、温控负 荷、基本负荷。设定所有用户用电设备集合Γ＝{1,2，…,N}。

S2：将每个小时等分成若干相等的时间段ΔT,则每个小时段可以分为其中L为正整数。那么一整天的时间从0:00至24:00划分为H＝24L段，记M＝{1,2,…,H}。时间段i∈M表示时间段区域[i-1,i]·ΔT，在每个时段，每个用电负荷的用电策略保持不变；

S3：对于任意一个设备j∈Γ，假设在时间段i∈M上面的负荷为常数，并记为并用向量j∈Γ表示负载j在整天的负荷；令为时间段i∈M上面的所有用户负荷之和；

S4：假定台变侧采用如下的分段电价收费函数