一种家庭负荷能量管理网关建模方法技术

一种家庭负荷能量管理网关建模方法，所述方法首先建立能量管理优化目标函数，然后确立每个时间间隔负荷需求的使用约束和每类家庭负荷的运行约束，最后计算求解各负荷在不同时刻的优化运行状态及功率。本发明专利技术同时考虑了用户舒适度、最小用能成本和负荷需求和碳排放等目标，方法具有较强现实指导意义。本发明专利技术为电力负荷管理提供了一种新的方法和思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种家庭负荷能量管理网关建模方法，属电力负荷管理领域。
技术介绍
大多数现有的电力需求侧管理在家庭负荷方面专注于能源效率，动态定价，和负载控制。相关报道研究对家庭负荷动态定价的影响表明，客户的行为和实施方案之间没有直接的关系。比如动态定价可以提供可观的净福利，家庭用户的价格弹性是显著高于其他部门。按使用时间定价的一半的峰值负荷，可显著减少每月平均成本降低。有关实时定价的影响研究，表明家庭用户有明显的价格弹性，客户响应节能高峰时段，但并没有增加平均消费；因此，动态定价作为一种价格手段可实现电力需求侧管理，分析家庭内部和外部信息，重新安排和管理家用负荷。本专利技术针对家庭用户，提出一种家庭负荷能量管理网关建模方法，在实际应用中取得了良好的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种家庭负荷能量管理网关建模方法，为基于实时电价的负荷管理提供一种新途径。实现本专利技术目的的技术方案是，本专利技术包含建立能量管理优化目标函数，确立每个时间间隔负荷需求的使用约束条件和每类家庭负荷的运行约束条件，以及求解各负荷在不同时刻的优化运行状态及功率。首先建立能量管理优化的单目标函数，所述单目标函数表示如下：J4＝Dmd·cdc；其中，J1表示用户总用能成本目标函数，J2表示用户总用能量目标函数，J3表示碳排放量目标函数，J4表示峰值负荷目标函数；t为时刻标识，T为时刻集合T＝{1,…,96

【技术保护点】
一种家庭负荷能量管理网关建模方法，其特征在于，所述方法建模的约束条件包括每个时间间隔负荷需求的使用约束和每类家庭负荷的运行约束，求解各负荷在不同时刻的优化运行状态及功率的单目标函数表示如下：J1=Σt∈T[Σi∈Ai∉{li,esd,pv}ced(t)PiSi(t)+Σz∈liced(t)PlizLz(t)-Σi∈{esd,pv}ces(t)PiSi(t)+Σi∈{cs,wh}cgd(t)QiSi(t)];]]>J2=Σt∈T[Σi∈Ai∉{li,esd,pv}PiSi(t)+Σz∈liPlizLz(t)-Σi∈{esd,pv}PiSi(t)+Σi∈{cs,wh}QiSi(t)];]]>J3=Σt∈T[Σi∈Ai∉{li,ese,pv}cem(t)PiSi(t)+Σz∈licem(t)PlizLz(t)-Σi∈{esd,pv}cem(t)PiSi(t)+Σi∈{wh,cs}sccRgQiSi(t)];]]>J4＝Dmd·cdc；其中，J1表示用户总用能成本目标函数，J2表示用户总用能量目标函数，J3表示碳排放量目标函数，J4表示峰值负荷目标函数；t为时刻标识，T为时刻集合T＝{1,…,96}，i表示负荷类型，A表示家庭负荷集合，li表示照明负荷，esd表示储能设备，pv表示光伏系统，ced(t)表示在t时刻的电能价格，Pi表示第i类负荷的额定功率，Si(t)表示t时刻第i类负荷的开关状态，取值为0或1，z为区域标识，表示区域z内照明系统功率，Lz(t)表示在区域z内t时刻的照明水平，ces(t)为t时刻向电网送电电价，wh表示热水器负荷，cs表示炉灶负荷，cgd(t)表示在t时刻的天然气价格，Qi表示第i类负荷的热转换效率，cem(t)表示t时刻的碳排放边际成本，scc表示碳排放的社会成本；Rg表示燃气电厂的单位折算碳排放量，cdc表示峰值负荷费率，Dmd表示峰值负荷；对所述单目标函数进行单目标函数加权得到多目标函数，表示如下：J＝ω1J1+ω2J2+ω3J3+ω4J4其中，J表示总目标函数，ω1，ω2，ω3和ω4分别各单目标函数的加权因子。...

【技术特征摘要】
1.一种家庭负荷能量管理网关建模方法，其特征在于，所述方法建模的约束条件包括每个时间间隔负荷需求的使用约束和每类家庭负荷的运行约束，求解各负荷在不同时刻的优化运行状...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾伟，孙旻，余运俊，徐在德，陈波，何昊，
申请(专利权)人：国网江西省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江西;36