[发明专利]一种家庭智能用电系统的优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种优化方法，具体涉及一种家庭智能用电系统的优化方法。

背景技术

近年来，智能电网已成为全球公认的未来电力系统的发展方向，在中国的研究和实践也得到了高度重视和长足发展。智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。随着智能电网的迅速发展，家庭智能用电系统作为智能电网中的重要组成部分，也具有重要的意义。家庭智能用电系统将与家居生活有关的各个家用电器、分布式发电及蓄电池结合起来，通过优化达到经济型目标和舒适性目标的最优。

申请号为201320500519.7的实用新型专利公开了一种家庭智能用电系统，包括至少一个智能插座、能源控制装置以及服务终端，智能插座分别与能源控制装置连接，能源控制装置与服务终端进行有线或无线通信；智能插座采集个用电设备的电量信息，并发送至能源控制装置；能源控制装置将电量信息上传至服务终端，以及接收服务终端发送的电源开关指令并转发至智能插座。该实用新型家庭智能用电系统，实现远程实时监控和远程控制。

申请号为201310405534.8的发明专利公开了一种家庭用电智能关系系统，通过传感器的使用，实时监测室内人员情况、温度、湿度、光亮度等，通过温度等数据的获取，确定是否开启相关电器，以及相关电器运行的温度值；还可以设定电器工作时段，在相关电器开启前，优先判断当前时间是否处于该电器工作时段内，如果不在工作时段内，则不开启电器。该发明还通过设定的电价与时段的对应关系、用电量与电价的对应关系，在获取各电器用电量之后，计算用电总量以及时段用电量，判断用电总理安是否超过预定值，如果超过预定值，则通过报警模块向用户发出提醒，并告知用户当前用电量及电费情况，以及根据预设的各电器的用电权重，停用部分电器。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种家庭智能用电系统的优化方法，主要解决家庭智能用电优化方法问题，提出优化目标函数及约束条件，建立经济性和舒适性目标结合的优化模型。提出的负荷能量管理优化方法通过减少了负荷在高电价时段的使用时间，将负荷转移至分布式能源发电较为突出的时段，使总体负荷曲线得到改善，并通过储能设备的削峰填谷转移了部分分布式能源发电量。将粒子群算法应用到家庭智能用电系统中，一方面降低了用户的用电费用，取得更好的经济性，另一方面也提高了用户的综合满意度。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种家庭智能用电系统的优化方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：建立家庭智能用电系统基本模型；

步骤2：建立家庭智能用电系统优化模型；

步骤3：对家庭智能用电系统进行优化。

所述步骤1中，家庭智能用电系统基本模型包括风力发电模型、光伏发电模型、蓄电池、负荷模型和市电模型。

(一)所述风力发电模型中，设P_w为风力发电机的实际输出功率，P_r为风力发电机的额定输出功率，v为环境风速，v_ci为风力发电机的启动风速，v_cr为风力发电机的额定风速，v_co为风力发电机的切出风速，则风力发电机的实际输出功率P_w和环境风速v之间的关系可用下式表示：

其中，系数k₁和k₂分别表示为：k₂＝-k₁v_ci。

(二)所述光伏发电模型中，设I为光伏电池电流，V为光伏电池电压，I′_sc为实际环境下光伏电池的短路电流，V′_oc为实际环境下光伏电池的开路电压，I′_m为实际环境下光伏电池最大功率点电流，V′_m为实际环境下光伏电池最大功率点电压，T为实际环境下光伏电池温度，T_air为实际环境下空气温度，T_ref为参考电池温度，S为实际环境下太阳辐射强度，S_ref为参考太阳辐射强度，K为太阳辐射强度变化时光伏电池温度系数，则实际环境下光伏电池的短路电流I′_sc和实际环境下光伏电池的开路电压V′_oc分别表示为：