[发明专利]一种基于BPSO和综合储能策略的HEMS调度方法

说明书

本发明公开了一种基于BPSO和综合储能策略的HEMS调度方法，涉及家庭能源管理优化控制技术领域，该方法包括：基于工作特性分析，分类建立HEMS各子模块的数学模型；划分HEMS各子模块的工作时隙,收集环境电气变化数据；根据工作时隙和实时电价制定储能系统的综合储能调度策略；建立以电费最小化为优化目标的家庭智能用电设备优化调度模型，基于改进的BPSO算法求得最佳家庭用电优化计划。该方法改进了家庭能源管理中低综合性、单种设备调度等不足问题，综合考虑到电动汽车的接入、蓄电池和用电负荷的多端调控等情况，且寻优过程效率高、具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及家庭能源管理优化控制技术领域，尤其是一种基于BPSO和综合储能策略的HEMS调度方法。

背景技术

传统家庭用电结构由于缺乏与市电信息双向互通和用电设备的调度规划，这不仅导致能源需求侧对于可再生资源的利用效率低下，还集中于用电高峰期购入电能并增加电网负载压力。家庭能源管理系统(Home Energy Management System，HEMS)的提出旨在实现家庭端的需求响应，来提高用户用电效率和质量。作为智能电网主要主导角色之一，家庭需求侧依据电网运行情况以及电价激励，再通过合理科学的分布式能源发电、储能系统的充放电计划以及智能化的用电负载调度，最终实现灵活的需求响应策略极具研究意义。

关于家庭能源管理策略研究现虽有学者研发出一套优化调度方案，但尚未考虑各用电设备负荷特性和工作特性，没有具有针对性的进行分类管控调度。此外现学者研究仍较为缺乏综合性强、多角度调度的问题背景，例如电动汽车的接入、储能电池和用电负荷的多端调控等情况。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种基于BPSO和综合储能策略的HEMS调度方法，该方法改进了家庭能源管理中低综合性、单种设备调度等不足问题，综合考虑到电动汽车的接入、蓄电池和用电负荷的多端调控等情况，且基于改进的BPSO使得寻优过程效率提高。

本发明的技术方案如下：

一种基于BPSO和综合储能策略的HEMS调度方法，包括如下步骤：

基于对HEMS中各子模块的工作特性分析，分类建立HEMS各子模块的数学模型，HEMS各子模块包括输入能源、刚性负荷、可调度负荷、温限负荷和储能系统；

划分HEMS各子模块的工作时隙，收集环境电气变化数据；

根据工作时隙和实时电价制定储能系统的综合储能调度策略，储能系统包括电动汽车和蓄电池；

建立以电费最小化为优化目标的家庭智能用电设备优化调度模型，基于改进的BPSO算法求得最佳家庭用电优化计划。

其进一步的技术方案为，根据工作时隙和实时电价制定储能系统的综合储能调度策略，包括：

将一天设为一工作周期，将工作周期平均划分为连续相同时间的子时隙，按时隙不同分为三类储能供给模式：第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；