[发明专利]一种基于实时滚动窗口的家庭用电调度优化方法

权利要求书

1.一种基于实时滚动窗口的家庭用电调度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1将一天划分为48个等间距的时间段；

S2自动更新当前时间段并且自动更新滚动窗口所包含的时间范围；

S3人机更新滚动窗口内智能用电器的用电允许范围和用电量，所述的步骤S3中，智能用电器包括可延迟负荷和不可延迟负荷，所述的可延迟负荷包括可中断和不可中断负荷两类，不可延迟负荷不参与用电调度，可延迟负荷参与用电调度，智能用电器的用电任务包括可延迟用电任务和不可延迟用电任务，可延迟用电任务a在允许的工作范围[α_a,β_a]内能够提前或者延迟完成，可延迟负荷模型为：

s_a(h)＝0,

其中，h为时间窗口内的时间段序号，H为一天划分的时间段总数，s_a(h)＝1表示设备处于工作状态，s_a(h)＝0表示设备处于空闲状态，d_a为用电任务总共需要工作时间段数；

S4更新滚动窗口内电价；

S5生成以最小化购电峰均比和最小化用电成本为目标的调度优化模型，最小化购电峰均比PAR的计算公式如下：

其中，A为用户所有可延迟的用电任务总数，P_a为可延迟用电任务a的统计平均功率，P_ndef(h)为不可延迟用电任务的总用电功率，H为一天划分的时间段总数，P_grid,buy(h)为用户从电网购买电能的功率；

所述的步骤S5中，最小化购电成本Cost_pay的计算公式如下：

其中，RTP_buy(h)为获取的实时电价，Δh为相邻两个时间段的间隔时间；

以最小化购电峰均比和最小化用电成本为目标的调度优化模型如下：

min{ε₁Cost_pay+ε₂PAR}

s_a(h)＝0,

s_a(h)＝0 or 1,if h∈[α_a,β_a]，当a属于可中断任务

当a属于不可中断任务

其中，ε₁和ε₂分别为用电成本和购电峰均比的权重因子；

S6求解调度优化模型得到最优解；

S7用户根据最优解操作当前时间段的用电调度，并且重复步骤S2-S7。

2.根据权利要求1所述的一种基于实时滚动窗口的家庭用电调度优化方法，其特征在于，所述的步骤S1中，将一天划分为48个等间距的时间段，每个时间段长度为0.5小时，一天的实时电价为当天00：00到24：00的电价数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于实时滚动窗口的家庭用电调度优化方法，其特征在于，所述的步骤S2中，当前时间段为当前时刻所对应48个时间段中的一个时间段，滚动窗口的长度为24个小时，所包含的时间范围为当前时刻到将来的24小时之间。

4.根据权利要求1所述的一种基于实时滚动窗口的家庭用电调度优化方法，其特征在于，所述的步骤S4中，实时电价信息通过智能电表获取。

5.根据权利要求1所述的一种基于实时滚动窗口的家庭用电调度优化方法，其特征在于，所述的步骤S6中，调度优化模型属于0-1整数规划问题，采用遗传算法进行求解最优解。

6.根据权利要求5所述的一种基于实时滚动窗口的家庭用电调度优化方法，其特征在于，所述的遗传算法求解过程中的适应度fitness定义为：

其中，c为常数阈值。