[发明专利]家庭能量调度方法、装置和计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种家庭能量调度方法、装置和计算机可读存储介质。通过构建电能调度系统、评判网络和执行网络，结合神经网络、自适应评价设计、增强学习和经典动态规划等，基于近似动态规划采用非线性函数拟合方法在评判网络和执行网络中相互迭代逼近，求得最优化的性能指标和最优控制解，有效的解决了家庭电能优化控制问题中对不确定及动态参数难以精确建模的问题，为高维复杂非线性系统的最优控制提供了一种切实可行的方法；能够在直接影响因素不完全清楚的情况下，通过控制储能设备的充放电效率得到最小累积电价，可起到电力需求的削峰填谷、提高供电效率、缓解缺电压力、降低供电成本和用电成本的效果。

技术领域

本发明涉及电能优化管理技术领域，特别涉及一种家庭能量调度方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

家庭能量优化调度是电力系统需求侧管理的重要环节，是智能电网优化的重要组成部分，可有效促进智能电网充分挖掘大量可控负荷设备和未来大量接入的电动汽车等储能设备对维持电网电能供需平衡的作用，通过需求侧优化管理、与用户双向互动，最终达到提高电网对可再生能源接纳能力、提升资产利用效率、延缓电网扩容投资需求、提高电能质量和供电可靠性的目标，不但令供用电双方获得双赢，还能实现低碳电力、环境保护的可持续发展目标。

然而，用户对电器设备的用电需求、动态电价及外界环境的不确定性，使得家庭电能优化控制问题中具有高度的非线性、未知的动态特性、模型的不确定性等，难以用数学工具进行准确的描述。传统的经典控制理论和现代控制理论都要求建立精确的数学模型，这给控制理论的发展带来了巨大的挑战。与此同时,随着传感、通信等信息技术的广泛应用,这些复杂系统每天都会产生和存储着海量的在线和离线数据,这些数据蕴含着丰富的系统运行信息。因而，在难于建立精确的机理模型情况下,如何发展基于数据的控制理论来解决复杂非线性系统的优化与控制,已经成为控制理论界亟待解决的热点问题。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种家庭能力调度方法、装置和计算机可读存储介质，能够有效解决家庭电能优化控制问题中对不确定及动态参数难以精确建模问题，为高维复杂非线性系统的最优控制提供了一种切实可行的理论和方法。

根据本发明第一方面实施例的家庭能量调度方法，包括以下步骤：

采集所需的家庭用户的用电数据，所述用电数据包括用电有功功率、可再生能源的输出功率、电网的供电功率、储能设备的充放电功率；

根据所述用电数据建立电能调度系统，选取控制系统的被控量和控制量，定义状态变量；

根据用户的要求通过所述状态变量建立性能指标的模型；

预设一个时间区间，并将所述时间区间分为若干时隙，对每个所述时隙，进行近似动态规划，建立评判网络和执行网络，通过将性能指标代入所述执行网络得到最优控制解，再将最优控制解代入所述评判网络得到一个更优的所述性能指标，经过若干次的相互迭代，分别得到最优化的所述性能指标和最优化的所述最优控制解；

根据当前的所述时隙的所述性能指标和所述最优控制解，分别对所述评判网络和所述执行网络进行修正；

根据每个所述时隙的所述最优控制解进行能量调度。

根据本发明实施例的家庭能量调度方法，至少具有如下技术效果：通过构建电能调度系统、评判网络和执行网络，结合神经网络、自适应评价设计、增强学习和经典动态规划等，基于近似动态规划采用非线性函数拟合方法在评判网络和执行网络中相互迭代逼近，求得最优化的性能指标和最优控制解，有效的解决了家庭电能优化控制问题中对不确定及动态参数难以精确建模的问题，为高维复杂非线性系统的最优控制提供了一种切实可行的方法；能够在直接影响因素不完全清楚的情况下，通过控制储能设备的充放电效率得到最小累积电价，可起到电力需求的削峰填谷、提高供电效率、缓解缺电压力、降低供电成本和用电成本的效果。