[发明专利]一种应急状态社区自主供电智能调控系统

摘要

本发明提供了一种应急状态社区自主供电智能调控系统包括：市网充电单元，用于利用市电电网供电对蓄电单元进行充电，以使所述蓄电单元保持满电量待用状态；蓄电单元，与公共设施输电单元和业主住宅输电单元连接，所述蓄电单元用于通过所述公共设施输电单元和业主住宅输电单元对外供电；公共设施输电单元，用于向社区公共设施进行供电；业主住宅输电单元，用于向业主住宅进行供电；物联网供电控制中心，用于监测所述蓄电单元的剩余电量以及所述业主住宅的累积用电量，并控制通过所述公共设施输电单元和业主住宅输电单元的供电。本发明在物联网的基础上实现对整个应急自主供电系统的智能化调控。

主权项

1.一种应急状态社区自主供电智能调控系统，其特征在于，包括：/n市网充电单元，用于在市电电网正常状态下利用市电电网供电对蓄电单元进行充电，以使所述蓄电单元保持满电量待用状态；/n蓄电单元，与公共设施输电单元和业主住宅输电单元连接，所述蓄电单元用于在市网中断的应急状态下通过所述公共设施输电单元和业主住宅输电单元对外供电；/n公共设施输电单元，用于向社区公共设施进行供电；/n业主住宅输电单元，用于向业主住宅进行供电；/n物联网供电控制中心，用于监测所述蓄电单元的剩余电量以及所述业主住宅的累积用电量，并根据所述蓄电单元的剩余电量控制对蓄电单元的充电，以及根据所述蓄电单元的剩余电量和业主住宅的累积用电量控制所述公共设施输电单元和/或业主住宅输电单元的供电；/n社区发电系统，所述社区发电系统与社区自主充电单元连接，所述社区发电系统用于在市电电网中断的情况下自主发电，并通过所述社区自主充电单元向所述蓄电单元充电；每一社区自主充电单元与每一蓄电单元连接，社区自主充电单元在与其连接的蓄电单元需要充电时，对其进行充电；/n所述物联网供电控制中心，用于在所述蓄电单元的剩余电量低于第一电量阈值时，控制所述社区自主充电单元对所述蓄电单元启动充电，并且控制所述社区发电系统启动发电；并且，用于在所述蓄电单元的剩余电量低于第二电量阈值时，切断所述蓄电单元通过所述业主住宅输电单元的对外供电；并且，所述物联网供电控制中心，用于在所述业主住宅的累积用电量达到用电配额时，控制所述业主住宅输电单元切断对所述业主住宅的供电；其中/n所述第二电量阈值低于所述第一电量阈值；/n所述第一电量阈值决定社区发电系统是否对蓄电单元启动充电；其中，第一电量阈值越高，则社区发电系统启动发电越频繁，则系统的运行成本越高，但保证了每个蓄电单元电量充足，进而保证了每个蓄电单元可以有效为外部供电的时长；/n建立目标函数G(x)=C(x)*T(x)，其中，C(x)为运行成本函数，T(x)为蓄电单元可维持有效供电的时间函数，x为第一电量阈值的数值；运行成本函数C(x)与第一电量阈值成反比，而可维持有效供电的时间函数T(x)与第一电量阈值成正比；/n建立目标函数G(x)的约束条件包括第一约束条件和第二约束条件，其中第一约束条件为：使运行成本最低；第二约束条件为：满足有效供电时间的最大化；通过两个约束条件，利用遗传算法在约束条件下对目标函数进行求解，得到第一电量阈值x的合理数值；/n在对目标函数进行求解之前，建立适应度函数，以及初始化交叉概率、变异概率、种群规模、终止进化代数和适应值阈值中的一项或多项；/n在求解之前，首先对交叉概率、变异概率、种群规模、终止进化代数和适应值阈值进行初始化设定；/n在求解过程中，首先进行编码；对于x∈[0，128]，采用二进制编码，则可知解为七位二进制数；根据初始化的种群规模Pop=4随机产生四个初始个体，第1初始个体0011010，对应十进制26，第2初始个体0000110，对应十进制6，第3初始个体1010000，对应十进制80，第4初始个体0010011，对应十进制19；/n通过建立的用于评价个体适应度的适应度函数F(i)对四个初始群体进行适应度计算，适应度函数参考上述两个约束条件进行设置；/n上述四个初始个体中，适应度p从大到小依次为第3初始个体>第1初始个体>第4初始个体>第2初始个体，下一代个体的选择采用锦标赛，其方式为：每次从种群中取出一定数量个体，然后选择其中适应度最好的一个进入子代种群，然后重复该操作，直到新的种群规模达到原来四个的种群规模；经过选择，得到新的四个个体，分别为第1个体1010000，第2个体0011010，第3个体0010011，第4个体1010000，其中原个体2由于适应度低而被淘汰；/n根据初始化的交叉发生概率Pc和变异发生概率Pm，决定是否需要对新的个体进行交叉以及变异，假设需要对该新的个体既进行交叉又进行变异，则随机选择第1个体与第2个体进行交叉，第3个体进行变异；交叉时，随机选择编码的其中一位或几位进行互换，具体为，将第1个体的左数第3～4位与第1个体的进行交换，第1个体变为1011000，对应十进制88，第2个体变为0010010，对应十进制18；变异时，随机选择编码的其中一位进行取反；/n由此得到第一代的四个个体，然后计算第一代个体的适应度，并通过锦标赛选择之后得到第二代个体，依此迭代遗传；遗传终止的条件是直到代数超出了设置的终止进化代数G，具体为设置遗传代数G为1000代，最终得到一个适应度较佳的个体1000111，对应十进制71，将其转化为所述第一电量阈值。/n