[发明专利]一种基于需求响应的商业楼宇能源管理方法

说明书

本发明涉及一种基于需求响应的商业楼宇能源管理方法，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。本发明能量管理方法对于智能用电和用户微网的应用有重要的作用，楼宇能量管理系统不仅能够提供针对负荷的优化决策方案，更能够协调控制楼宇负荷和分布式电源以及电网之间的良好互动，以达到电费使用的减少并对负荷能效进行优化，对实现集群式楼宇建筑的节能减排和用电安全具有重要的意义。

技术领域

本发明属于新能源领域，涉及商业楼宇的能源管理技术，尤其是一种基于需求响应的商业楼宇能源管理方法。

背景技术

近年来，全球经济发展迅速。人们生活发展的迅速使各国对能源的需求与日俱增，经济发展的背后不可避免的就是高能耗。在大量使用传统化石能源的背景下，其生成物或排放物带来的众多污染问题已经非常严重地威胁到了人类社会的可持续发展，低碳转型迫在眉睫。

现阶段建筑总能耗占社会全部终端总能耗的36％，在单位集中、人口密度大的商业楼宇所消耗的能源占据21％-24％左右。同时，人的思想观念和行为习惯，以及用能单位管理问题，使能源浪费现象得不到改善，楼宇能耗占比很可能会继续增加，给电网的电力供应带来巨大的压力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于需求响应的商业楼宇能源管理方法，优化后负荷功率明显小于优化前功率，通过供给侧优化分配，实现能量优化管理，从而实现更好的经济效果。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种基于需求响应的商业楼宇能源管理方法，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：

进一步的，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；