[发明专利]基于Jaya算法的智能家居能源调度方法

说明书

本发明公开了基于Jaya算法的智能家居能源调度方法，用于智能家居中车到户和储能系统与光伏发电的集成。拟议能源管理的目标是提高住宅电网稳定性并降低电力成本，同时满足家庭负载需求和电动汽车行程距离的能源需求。通过使用Jaya算法，控制家到车(H2V)和车到家(V2H)的模式，此外还控制从电网购买能量和从剩余光伏发电和ESS向电网出售能量.在车辆到家(V2H)操作中考虑了电动汽车行驶距离的影响。在EV参与V2H过程之前，电动汽车电池中储存的能量会验证是否大于剩余EV行程所需能量，以确保满足剩余EV行程所需能量。仿真结果突出了优化能源调度的性能，以实现降低日常用电成本、减少电网日常能源消耗、提高系统稳定性、满足负荷需求和电动汽车能源需求。

技术领域

本发明涉及基于Jaya算法的智能家居能源调度方法，属于电能控制领域。

背景技术

住宅领域能源管理的主要目标是提高住宅网络的稳定性，重点是提高系统效率和降低成本。然而，住宅领域能源消耗的增加以及可再生能源、电池存储和电动汽车作为可以储存能量的新电力负载的融合，增加了住宅领域能源管理的复杂性。

发明内容

本发明提供了基于Jaya算法的智能家居能源调度方法，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：基于Jaya算法的智能家居系统能源调度方法：

在智能家居系统中构建以在最小化电力总成本为目标的目标函数；

将目标函数输入预先构建的Jaya算法模型；

Jaya算法模型输出最小电力总成本以及相应的能源调度方案；

其中，所述智能家居系统中包括：电网、光伏系统、储能系统、电动汽车和家用负载。

进一步地，所述目标函数为：

其中，MinHcost是最小化电力总成本，是从电网购买电力的成本，是是光伏和储能系统安装的日成本和电动汽车电池的日退化成本，是向电网售电的收入，P_GL,t是t时刻从电网到负载的功率，P_GESS,t是t时刻从电网到储能系统的功率，P_GEV,t是t时刻电网到电动汽车的功率，P_PVG,t是t时刻从光伏系统到电网的功率，P_ESSG,t是t时刻从储能系统到电网的功率,P_PVL,t是t时刻光伏系统到负载的功率，P_ESSL,t是t时刻储能系统到负载的功率,P_EVL,t是t时刻电动汽车电池到负载的功率，γ是向电网出售电力的合同比率；

TOU定价信号λ_t用于智能家居性能的经济优化，其中电价在白天根据公用事业公司提供的价格变化到高峰负荷价格λ_k、高峰中价格λ_m和非高峰负荷价格λ_off；代表光伏系统安装的每日资金成本，代表储能系统安装的每日资金成本，电动汽车电池退化成本。

进一步地，光伏系统运营约束为：P_PVL,t+P_PVESS,t+P_PVEV,t+P_PVG,t≤P_PV,t。

进一步地，储能系统运行约束为：其中SOC_ESS,t表示t时刻的储能系统的电量，SOC_ESS,t-1表示过去一段时间储能系统的电量，表示储能系统的充电功率，表示储能系统的放电功率，Z_ESS表示储能系统的额定容量，代表储能系统的充电效率，代表储能系统的放电效率；