[发明专利]基于时间耦合约束的居民用户用电负载调度方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域，特别是一种基于时间耦合约束的用户用电负载调度方法。

背景技术

电力网络是一个大型的互联的基础设施，负责把电能从发电站输送到千家万户。为了应对传统能源短缺和传统电网的弊病，智能电网应运而生，已成为当前国际国内新技术和新产业的热点。在过去的几十年间，虽然信息技术和控制技术发生了很大的变化，但日渐老化的电力网络并没有跟上技术变革的步伐。作为新一代的电力网络，智能电网以自动化的方式应用信息与通信技术，实现灵活、可靠、有效、安全、经济与环境友好的目标。配用电网是智能电网的咽喉，保证智能配用电网中实时可靠的信息接入与合理优化的负载调度也是建设我国“坚强智能电网”的基石。需求侧响应是在未来智能电网的一个重要组成部分，它具有响应快，排放少，成本低等优点。能够降低系统高峰期电价、减少电价波动风险、优化资源配置和保证市场稳定运行，对电力工业和经济发展以及环保等方面都有着重要的战略作用。来自智能电表的抄表数据将会多达数以万计的太字节，这对于智能电网通信网络收集、传输和存储如此大规模的数据带来了巨大的挑战。亟需先进的无线通信技术，如认知无线电技术，以保证抄表数据实时可靠的传输。随着目前智能电网的进一步推进，由于其整合了高级的信息、控制及通信技术，为用户侧响应措施中实时电价的实施奠定了技术基础。智能电网采用即插即用的简化互联方式可以实现家庭储能装置与电网之间的无缝衔接。而家庭端等储能设备的广泛使用，也给未来实时电价下的用户端设备调度带来新挑战。另一方面，在未来的几十年里，用户的用电量还将继续增长。此外，电动汽车的广泛应用还可能使得电能需求量翻倍，合理的负载调度迫在眉睫。

中国发明专利CN201210431915.9公开了一种基于无线传感器网络的智能电网负载动态控制和分析方法，包括以下步骤：通信网络分析：根据负载的周期性传输的数据结合实时采集的数据，对智能电网的通信网络性能进行分析，获取当前影响智能电网性能的要素的性能；动态负载分析和控制模型建立：根据获取负载的信息和通信网络的性能，建立相应的动态负载分析和控制模型，对负载的当前数据和所存储的历史数据加以分析，预测负载未来的用电状况；负载处理：基于所述动态负载分析和控制模型预测的结果，对负载的用电调配进行优化控制。但是该方法只是进行了动态负载分析，没有考虑时间耦合约束可能对系统造成的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效、可靠的基于时间耦合约束的居民用户用电负载调度方法，从计算资源和网络带宽资源两个维度动态按需分配资源，以充分挖掘智能配用电网中可用的硬件和软件资源。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于时间耦合约束的居民用户用电负载调度方法，包括以下步骤：

步骤1、智能配用电网中工作节点收集用户的可用资源；

步骤2、智能配用电网中工作节点收集用户的任务请求；

步骤3、智能配用电网中工作节点采用混合蛙跳算法对智能电网中的资源进行分配。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)本发明的基于时间耦合约束的居民用户用电负载调度方法进行资源分配，同时考虑了用户之间的博弈关系以及时间耦合的约束，有效的转移高峰负载和降低峰均比，并能在多个用户的情况下应用，能满足基于时间耦合约束的居民用户用电负载调度要求；(2)本发明在解决基于时间耦合约束的居民用电负载调度问题上，采用了混合蛙跳算法，有算法模型简单、求解速度快、易于实现等优点；(3)本发明基于时间耦合约束的居民用电负载调度内能得到全局最优解，为保障所有终端用户收益最大化提供技术支持。

附图说明

图1为本发明基于时间耦合约束的居民用户用电负载调度方法的流程图。

图2为本发明基于时间耦合约束的居民用户用电负载调度方法示意图。

图3为本发明基于混合蛙跳算法的资源分配方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

结合图1，一种基于时间耦合约束的居民用户用电负载调度方法，包括以下步骤：

步骤1、智能配用电网中工作节点收集用户的可用资源；所述可用资源包括终端用户的用电设备所需电能及用户与用户之间的约束关系；

步骤2、智能配用电网中工作节点收集用户的任务请求；所述任务请求为用户希望最高的满意度及最少的用电费用；

步骤3、智能配用电网中工作节点采用混合蛙跳算法对智能电网中的资源进行分配；结合图3，具体步骤为：