本发明专利技术提供一种能源路由器参与的社区用电成本优化方法及装置，方法包括：利用预先建立的社区用电成本目标函数确定社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率；通过能源路由器控制社区内各家庭的主动负荷按照所述最优工作功率进行工作和储能系统按照所述最优充/放电功率进行充/放电；本发明专利技术采用的技术方案，通过能源路由器主动定量、定点地调度社区中各家庭的电量，实现社区用电成本的最小化的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种能源路由器参与的社区用电成本优化方法及装置
本专利技术属于电气领域，具体涉及一种能源路由器参与的社区用电成本优化方法及装置。
技术介绍
近年来，为缓解能源危机，大量分布式可再生能源发电装置并入电网、大量储能设备随之加入电网为波动的能量流提供缓冲和一些如电动汽车的新型不确定性负载加入市场，使得终端用户可在负载和源之间切换，电力系统配电将从现在的“一对多”架构逐渐向“多对多”的形式转变，且每个终端可以在买方和卖方之间任意切换，使电能的流动和管理变得更加复杂，传统电力系统的配电运行方式难以满足这样复杂的要求。此外，随着电力改革和市场化的推进，未来电能交易将越来越自由灵活。为了将电能定量、定点、定时地准确调度，电网的各个终端和节点均需要实现能量的主动调度管理以及能量流的准确可控。而传统的电力系统和电力设备往往被动地控制功率平衡，对功率流的主动控制与分配较为困难。
技术实现思路
本专利技术提供一种能源路由器参与的社区用电成本优化方法及装置，目的是通过能源路由器主动定量、定点地调度社区中各家庭的电量，实现社区用电成本的最小化。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种能源路由器参与的社区用电成本优化方法，所述方法包括：利用预先建立的社区用电成本目标函数确定社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率；通过能源路由器控制社区内各家庭的主动负荷按照所述最优工作功率进行工作和储能系统按照所述最优充/放电功率进行充/放电。优选地，按下式建立所述预先建立的社区用电成本目标函数：式中，Ctotal为社区用电成本；Pnet(t)为社区在第t时刻的买入功率；D(t)表示第t时刻电网的分时电价；T为数据采集周期；当Pnet(i,t)≤0时，Pnet(i,t)＝0。进一步地，按下式确定所述社区在第t时刻的买入功率Pnet(t)：式中，Pbuy(i,t)、Psell(i,t)分别为第i个家庭在第t时刻的买入功率和卖出功率；N为社区中家庭总数。进一步地，当第i个家庭在第t时刻的净负荷Pj(i,t)大于0时，买入功率Pbuy(i,t)＝Pj(i,t)且不大于能源路由器的最大可运行功率Pmax，卖出功率Psell(i,t)＝0；当第i个家庭在第t时刻的净负荷Pj(i,t)小于0时，买入功率Pbuy(i,t)＝0，卖出功率Psell(i,t)＝-Pj(i,t)且不大于能源路由器的最大可运行功率Pmax。进一步地，按下式确定所述第i个家庭在第t时刻的净负荷功率Pj(i,t)：Pj(i,t)＝PL(i,t)-PPV(i,t)-Pdischarge(i,t)+Pcharge(i,t)式中，PL(i,t)表示第i个家庭在第t时刻的主动负荷工作功率；PPV(i,t)表示第i个家庭在第t时刻的光伏出力；Pcharge(i,t)和Pdischarge(i,t)分别为第i个家庭在第t时刻储能系统充电功率和放电功率。优选地，所述利用预先建立的社区用电成本目标函数确定社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率，包括：以社区用电成本最小为目标，求解所述预先建立的社区用电成本目标函数中的社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率。本专利技术提供一种能源路由器参与的社区用电成本优化装置，所述装置包括：确定模块，用于利用预先建立的社区用电成本目标函数确定社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率；控制模块，用于通过能源路由器控制社区内各家庭的主动负荷按照所述最优工作功率进行工作和储能系统按照所述最优充/放电功率进行充/放电。优选地，按下式建立所述预先建立的社区用电成本目标函数：式中，Ctotal为社区用电成本；Pnet(t)为社区在第t时刻的买入功率；D(t)表示第t时刻电网的分时电价；T为数据采集周期；当Pnet(i,t)≤0时，Pnet(i,t)＝0。进一步地，按下式确定所述社区在第t时刻的买入功率Pnet(t)：式中，Pbuy(i,t)、Psell(i,t)分别为第i个家庭在第t时刻的买入功率和卖出功率；N为社区中家庭总数。进一步地，当第i个家庭在第t时刻的净负荷Pj(i,t)大于0时，确定买入功率Pbuy(i,t)＝Pj(i,t)且不大于能源路由器的最大可运行功率Pmax、卖出功率Psell(i,t)＝0；当第i个家庭在第t时刻的净负荷Pj(i,t)小于0时，确定买入功率Pbuy(i,t)＝0、卖出功率Psell(i,t)＝-Pj(i,t)且不大于能源路由器的最大可运行功率Pmax。进一步地，按下式确定所述第i个家庭在第t时刻的净负荷功率Pj(i,t)：Pj(i,t)＝PL(i,t)-PPV(i,t)-Pdischarge(i,t)+Pcharge(i,t)式中，PL(i,t)表示第i个家庭在第t时刻的主动负荷工作功率；PPV(i,t)表示第i个家庭在第t时刻的光伏出力；Pcharge(i,t)和Pdischarge(i,t)分别为第i个家庭在第t时刻储能系统充电功率和放电功率。优选地，所述确定模块用于以社区用电成本最小为目标，求解所述预先建立的社区用电成本目标函数中的社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率。和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果：本专利技术提供的一种能源路由器参与的社区用电成本优化方法及装置，利用预先建立的社区成本目标函数确定各家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率，然后，通过能源路由器控制社区内各家庭的主动负荷按照最优工作功率进行工作和储能系统按照最优充/放电功率进行充/放电，通过能源路由器定量、定点地调节社区中各家庭的电量，实现社区用电成本的最小化的目的。附图说明图1是本专利技术社区用电成本优化方法流程图；图2是本专利技术社区用电成本装置结构示意图；图3是本专利技术实施例主动负荷可定时电饭煲最优工作功率图；图4是本专利技术实施例主动负荷空调最优工作功率图；图5是本专利技术实施例主动负荷电动汽车最优工作功率图；图6是本专利技术实施例储能系统最优充放电功率。具体实施方式下面结合实施例对专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，本专利技术提供一种能源路由器参与的社区用电成本优化方法，包括如下步骤：步骤1、利用预先建立的社区用电成本目标函数确定社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率；步骤2、通过能源路由器控制社区内各家庭的主动负荷按照所述最优工作功率进行工作和储能系统按照所述最优充/放电功率进行充/放电。为实现上述步骤，按下式确定步骤1中预先建立的社区用电成本目标函数：式中，Ctotal为社区用电成本；Pnet(t)为社区在第t时刻的买入功率；D(t)表示第t时刻电网的分时电价；T为数据采集周期；当Pnet(i,t)≤0时，Pnet(i,t)＝0。其中，按下式确定所述社区在第t时刻的买入功率Pnet(t)：式中，Pbuy(i,t)、Psell(i,t)分别为第i个家庭在第t时刻的买入功率和卖出功率；N为社区中家庭总数。其中，当第i个家庭在第t时刻的净负荷Pj(i,t)大于0时，买入功率Pbuy(i,t)＝Pj(i,t)且不大于能源路由器的最大可运行功率Pmax，卖出功率Psell(i,t)＝0；当第i个家庭在第t时刻的净负荷P本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种能源路由器参与的社区用电成本优化方法，其特征在于，所述方法包括：利用预先建立的社区用电成本目标函数确定社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率；通过能源路由器控制社区内各家庭的主动负荷按照所述最优工作功率进行工作和储能系统按照所述最优充/放电功率进行充/放电。
【技术特征摘要】
1.一种能源路由器参与的社区用电成本优化方法，其特征在于，所述方法包括：利用预先建立的社区用电成本目标函数确定社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率；通过能源路由器控制社区内各家庭的主动负荷按照所述最优工作功率进行工作和储能系统按照所述最优充/放电功率进行充/放电。2.如权利要求1所述的优化方法，其特征在于，按下式建立所述预先建立的社区用电成本目标函数：式中，Ctotal为社区用电成本；Pnet(t)为社区在第t时刻的买入功率；D(t)表示第t时刻电网的分时电价；T为数据采集周期；当Pnet(i,t)≤0时，Pnet(i,t)＝0。3.如权利要求2所述的优化方法，其特征在于，按下式确定所述社区在第t时刻的买入功率Pnet(t)：式中，Pbuy(i,t)、Psell(i,t)分别为第i个家庭在第t时刻的买入功率和卖出功率；N为社区中家庭总数。4.如权利要求3所述的优化方法，其特征在于，当第i个家庭在第t时刻的净负荷Pj(i,t)大于0时，买入功率Pbuy(i,t)＝Pj(i,t)且不大于能源路由器的最大可运行功率Pmax，卖出功率Psell(i,t)＝0；当第i个家庭在第t时刻的净负荷Pj(i,t)小于0时，买入功率Pbuy(i,t)＝0，卖出功率Psell(i,t)＝-Pj(i,t)且不大于能源路由器的最大可运行功率Pmax。5.如权利要求4所述的优化方法，其特征在于，按下式确定所述第i个家庭在第t时刻的净负荷功率Pj(i,t)：Pj(i,t)＝PL(i,t)-PPV(i,t)-Pdischarge(i,t)+Pcharge(i,t)式中，PL(i,t)表示第i个家庭在第t时刻的主动负荷工作功率；PPV(i,t)表示第i个家庭在第t时刻的光伏出力；Pcharge(i,t)和Pdischarge(i,t)分别为第i个家庭在第t时刻储能系统充电功率和放电功率。6.如权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述利用预先建立的社区用电成本目标函数确定社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能系统的最优充/放电功率，包括：以社区用电成本最小为目标，求解所述预先建立的社区用电成本目标函数中的社区中家庭主动负荷的最优工作功率和储能...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏俊荣，秦萌，刘海璇，姜宇轩，张祥文，邓振立，汪春，陈丽娟，周昶，叶荣波，华光辉，赫卫国，许晓慧，孔爱良，栗峰，胡汝伟，姚虹春，孙檬檬，梁硕，曹潇，邱腾飞，江星星，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，东南大学，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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