[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

摘要

本发明公开了一种基于时间耦合约束的居民用户用电负载调度方法，步骤为首先智能配用电网中工作节点收集各物理节点的可用资源；收集用户的任务请求；最后采用基于混合蛙跳算法对智能电网中的资源进行分配；本发明是基于时间耦合约束的高效、可靠的居民用户用电负载调度方法，充分挖掘了智能电网中的可用资源，从用户收益最大化为目标按需分配资源；能够高效利用资源，并保障用户终端的服务质量要求；采用混合蛙跳算法，具有算法模型简单、求解速度快、易于实现等优点。

主权项

一种基于时间耦合约束的居民用户用电负载调度方法，其特征在于，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；所述任务请求包括用户希望最高的满意度和最少的用电费用；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；具体步骤如下：步骤3.1、初始化混合蛙跳算法的参数；具体为：初始化下述参数：青蛙种群个体数量N、子群数量k、子群内候选解个数n、最大子群迭代次数M，最大迭代次数Ng；步骤3.2、随机初始化青蛙种群；具体为：随机产生N个青蛙组成初始种群，青蛙需满足公式(1)和公式(2)：xi‾≤xit≤xi‾,∀t∈T---(1)]]>Σi∈Txit≥Yi---(2)]]>其中，表示用户i在时隙t的用电量，1≤i≤N，xi、分别表示用户i最小与最大用电水平，Yi表示用户i为完成给定任务总共需要的电能，T表示一天的周期被分为的时隙集，T＝24；步骤3.3、将青蛙种群按适应度分为若干子群，对每个个体进行评价；具体为：将N只青蛙按适应度降序排列成k个子群：第一只青蛙进入第一个子群，第二只青蛙进入第二个子群，第k个青蛙进入第k个子群，第k+1个候选解又进入第1子群，第k+2个青蛙进入第2子群，依次重复直到N个青蛙分配完毕；对个体的评价按公式(3)进行：f(xi)=maxWi(xi;p)=max[Σt∈T(Uit(xit)-ptxit)]---(3)]]>其中，每只青蛙的向量表示该优化问题的一个候选解；设第i只青蛙表示为表示用户i在时隙t的用电量；xi表示用户i，1≤i≤N,p表示电价向量，Wi(xi；p)表示用户i一天的收益，T表示一天的周期被分为的时隙集，T＝24，表示效用函数：用户i在时隙t的用电满意度，pt为实时电价，则为用户i在时隙t的电费；步骤3.4、更新每个子群中的最差个体，直到最大子群迭代次数；具体为：更新每个子群中适应度最差的青蛙，即按照式(4)所示的搜索策略：X'＝Xw+R×(Xb‑Xw)   (4)其中，Xb为一个子群中适应度最好的候选解，Xw为一个子群中适应度最差的候选解，X'为式(4)产生的新解，R是0到1的随机数；如果X'适应度优于Xw，则Xw＝X'；否则，式(4)中用全局最优解替代Xb，重复执行搜索策略，若X'适应度仍然不能优于Xw，则从整个种群中随机产生一个新候选解取代Xw；重复上述步骤，到搜索次数大于设定的最大子群内部搜索次数时终止；步骤3.5、重复步骤3.3～步骤3.4，直到最大迭代次数，输出最优个体解。