[发明专利]一种基于需求响应的商业楼宇能源管理方法

权利要求书

1.一种基于需求响应的商业楼宇能源管理方法，其特征在于：对楼宇负荷进行调控，通过判别天气情况，以计及晴天天气时用户净用电成本最小为楼宇运行目标函数，使用遗传算法寻找最佳的功率平衡点，所述目标函数为：

min:F_total＝(F_A2+F_bat-F_sell)

式中：F_total表示用户净用电成本；F_A2表示光伏储能参与调控后的购电成本；F_bat表示蓄电池折损费用；F_sell表示用户售电收益；其中，各分项的计算表达式为，

式中：分别表示电网对负载和蓄电池传输的功率；分别表示光伏对蓄电池和电网传输的功率；分别表示蓄电池对电网和负载传输的功率；f_bat表示储能的折旧费率；Δt表示时间步长；

同时，满足约束条件为：

2.根据权利要求1所述的基于需求响应的商业楼宇能源管理方法，其特征在于：所述遗传算法的流程为：

1)初始化参数；

2)输入单位时间步长的日数据，包括温度T_out、光照强度I_s(t)、太阳辐射角γ_s^t、太阳方位角水平面日光照度E_dh；

3)在t＝0时，设置空调照明的运行状态关闭，储能初始荷电状态设置为60％，计算空调负荷功率P_rate，照明负荷功率P_LED，光伏出力P_pv，储能荷电状态SOC，建立初始种群Q(0)；

4)计算个体的适应度值；

5)执行选择操作，使用轮盘赌法则进行个体选择操作；

6)执行交叉操作即将个体的基因进行重新组合，同时产生不同的新子代的个体；

7)执行变异操作，用其他的基因进行代替新子代个体的基因，产生新的变异个体，使算法能够在小范围进行即使的搜索，保持总群体的基因稳定；

8)判断种群个体值是否满足约束条件，是转入步骤(7)，否则转入步骤(4)；

9)判断是否满足结束条件，是输出适应度值作为最优个体，否则转入步骤(4)。

3.根据权利要求2所述的基于需求响应的商业楼宇能源管理方法，其特征在于：所述的空调负荷功率P_rate的计算公式为：

式中：表示t+1时刻的室内温度；表示t时刻的室内温度；表示t+1时刻的室外温度；表示t时刻的空调制冷量；S_AC(t)表示空调的工作状态；cop表示空调的能效比；R表示等效热阻(℃/kW)；C表示等效比热容(J/℃)。

4.根据权利要求2所述的基于需求响应的商业楼宇能源管理方法，其特征在于：所述照明负荷功率P_LED的计算公式为：

式中：E_LED^t表示人工照明在t时刻提供的照度；a,b为拟合系数；H²,D²为常数表征量。

5.根据权利要求2所述的基于需求响应的商业楼宇能源管理方法，其特征在于：所述光伏出力P_pv的计算公式为：

式中：为光伏的额定功率；I_s,I_s,stc分别为t时刻的太阳辐射值(W/m²)和标准测试条件下的太阳辐射值；T_pv,T_pv,stc分别为光伏组件的温度和标准测试条件温度；μ为光伏组件的功率温度系数；T_out为实时天气温度；noct为标准测试条件下的光伏工作温度。