[发明专利]考虑响应不确定性下负荷转移率约束的居民家电优化调度方法

说明书

本发明公开了一种考虑响应不确定性下负荷转移率约束的居民家电优化调度方法，其步骤包括：计及家电的工作时间约束，以居民用电费用最小为优化目标，建立了居民用电优化模型；计及电价对居民用户响应的影响，考虑用户响应的不确定性，基于模糊机会约束理论提出了家电优化调度的转移率约束条件；运用改进的遗传算法对所建立的家电优化模型进行求解。本发明能有效减少居民用电费用并反映电价对居民负荷响应的影响。

技术领域

本发明涉及电力市场领域，具体涉及一种考虑响应不确定性下负荷转移率约束的居民家电优化调度方法。

背景技术

随着社会信息化的进步和科学技术的发展，人们的生活水平日益提高，家庭用电设备的种类和数量迅猛增长，居民的生活用电所占比重越来越大；另一方面，智能电网的发展以及电力市场改革带来的价格激励，使得居民用户在需求响应中发挥出越来越重要的作用。基于智能用电技术的家庭负荷的优化调度方法成为近年来需求响应研究的热点。

已有关于居民用电负荷的优化调度方法研究均是基于需求响应的环境下，以居民总用电费用最小为目标函数，对家电负荷的用电方式进行优化，将较高电价时段的用电任务转移至较低电价时段完成。但是已有技术只考虑了居民的用电需求和家电的运行特性约束，并未考虑具体电价差的多少对居民响应程度或响应意愿的影响，得到的是用户最大限度响应的理想解，并不符合实际情况。实际上用户会根据电价差的多少进行选择性或部分响应，电价差越大，负荷转移所带来的经济效益越高，用户的响应量越多，传统方法并不能反映这种规律。并且在实际的居民用户响应电价的过程中，其响应量具有一定的不确定性，相同的电价政策下不同居民用户的负荷转移率存在差异，传统方法也没有考虑这种差异性。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中存在的不足之处，提供一种考虑响应不确定性下负荷转移率约束的居民家电优化调度方法，以期能够正确反映市场电价对居民用电的影响程度，使优化结果更符合居民用户的实际用电行为，从而提高居民用户对家电优化结果的认可度，提升用户参与率，减少用电费用。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明一种考虑响应不确定性下负荷转移率约束的居民家电优化调度方法的特点是按如下步骤进行：

步骤一、对家电设备进行分类并建立其用电优化模型：

步骤1.1、将第i个家电设备在D个时间段的总运行状态记为S_i＝[s_i(1),s_i(2),…,s_i(t),…,s_i(D)]，其中s_i(t)表示第i个家电设备在第t个时间段的运行状态，若s_i(t)＝1，表示第i个家电设备在第t个时间段正在运行；若s_i(t)＝0，表示第i个家电设备在第t个时间段未运行；t＝1,2,…,D；i＝1,2,…,N；N表示家电设备的总数；

步骤1.2、根据家电设备的运行过程中是否允许中断，将家电设备分为不可中断转移负荷和可中断转移负荷；并利用式(1)和式(2)建立不可中断转移负荷的运行约束条件：

T_i,early≤T_i,start≤T_i,late-T_i,length (2)

式(1)和式(2)中：T_i,start为第i个家电设备的开始运行时刻；T_i,length为第i个家电设备的总运行时长；T_i,early、T_i,late分别为第i个家电设备的最早开始运行时刻和最晚结束运行时刻；

步骤1.3、利用式(3)和式(4)建立可中断转移负荷运行约束条件：