The invention discloses a household energy optimal dispatching management system and method, which includes data acquisition module, data preprocessing module and energy management module, in which the data acquisition module collects power generation/consumption data and environmental data within users, the data preprocessing module detects and corrects the data, and carries out power generation prediction for photovoltaic system. In order to obtain real-time state information data, the energy management module combines the user's power consumption information data and the real-time state information data to calculate, and according to the calculation results, the power dispatching control of the electrical appliances in the user is carried out. Considering the peak load control of users, the method realizes optimal dispatching of loads based on users'demand for electricity in dispatching management, reduces the impact of users' improper use of electricity on power grid, reduces the cost of electricity consumption and has no negative impact on users'comfort of electricity consumption, effectively improves users' economic benefits and enthusiasm to participate in demand response.
【技术实现步骤摘要】
一种家庭能源优化调度管理系统及方法
本专利技术涉及可再生能源发电及需求响应
,是智能电网在居民侧的延伸,具体涉及一种适用于智能住宅家居的能源优化调度管理系统。
技术介绍
随着智能家居、物联网、再生能源技术的发展以及国家颁布的一系列新能源扶持政策,分布式光伏发电、电动/混合动力汽车、智能家电正在居民家庭中快速推广,一方面带来可观的环境效益及经济效益;另一方面,由于光伏发电出力的间歇性以及电动汽车等大功率负荷的不恰当使用,会造成电网基础设施尤其是配电变压器过载工作,对大电网产生不利的影响。因此,如何充分利用太阳能等可再生资源,协调居民侧的能源调度,控制峰值负荷,制定高效的家庭能量管理策略引起学者们的关注。目前,针对电网运行的稳定性和用户用电舒适度及用电经济性等已经出现一些解决方案,但是,这些方案都未能考虑光伏发电预测、电力状态估计等因素,或者未能建立包括发电、用电及储能在内的家庭侧能源优化模型,基于此而建立的家电调度控制算法在数据准确性及模型普遍性上难免有所欠缺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种智能住宅家居的能源优化调度管理系统,以协调控制家居电能的生产及使用,在不影响用户用能舒适度的前提下,控制用电总成本以提高用能经济性。为实现上述目的,本专利技术的技术方案是:一种家庭能源优化调度管理系统包括数据采集模块、数据预处理模块以及能量管理模块;其中,所述数据采集模块用于采集用户内的发电、用电数据以及环境数据;所述数据预处理模块包括状态评估功能和发电预测功能,用于对数据采集模块所采集到的数据进行检测与纠正,同时根据环境数据及历史 ...
【技术保护点】
1.一种家庭能源优化调度管理系统,其特征在于,包括数据采集模块、数据预处理模块以及能量管理模块;其中,所述数据采集模块用于采集用户内的发电、用电数据以及环境数据;所述数据预处理模块包括状态评估及发电预测功能,用于对数据采集模块所采集到的数据进行检测与纠正,同时根据环境数据及历史发电数据对光伏发电系统进行发电预测,以获得实时状态信息数据,并将所述实时状态信息数据发送至能量管理模块;所述能量管理模块结合用户的用电信息数据和所述实时状态信息数据进行计算,并依据计算结果对用户内的电器进行电能调度控制。
【技术特征摘要】
1.一种家庭能源优化调度管理系统,其特征在于,包括数据采集模块、数据预处理模块以及能量管理模块;其中,所述数据采集模块用于采集用户内的发电、用电数据以及环境数据;所述数据预处理模块包括状态评估及发电预测功能,用于对数据采集模块所采集到的数据进行检测与纠正,同时根据环境数据及历史发电数据对光伏发电系统进行发电预测,以获得实时状态信息数据,并将所述实时状态信息数据发送至能量管理模块;所述能量管理模块结合用户的用电信息数据和所述实时状态信息数据进行计算,并依据计算结果对用户内的电器进行电能调度控制。2.如权利要求1所述的家庭能源优化调度管理系统,其特征在于,所述用电信息数据包括用户的用电偏好、实时电价信息、峰值负荷控制信息。3.如权利要求2所述的家庭能源优化调度管理系统,其特征在于,还包括终端,所述终端用于输入用户的用电偏好。4.如权利要求1所述的家庭能源优化调度管理系统,其特征在于,所述发电数据包括光伏发电系统发电数据、蓄电池储能系统的荷电数据;所述用电数据为电器荷电数据包括流经电器的电流、电压、功率;所述环境数据包括太阳辐照数据、气温及相对湿度。5.如权利要求1所述的家庭能源优化调度管理系统,其特征在于,所述数据预处理模块中的状态评估功能采用采用最小二乘、最大似然或贝叶斯估计算法对数据采集模块所采集到的数据来进行检测与纠正;所述数据预处理模块中的发电预测功能采用神经网络、支持向量回归或模糊逻辑算法构建发电预测模型,根据环境数据及历史发电数据对光伏发电出力进行预测。6.如权利要求5所述的家庭能源优化调度管理系统,其特征在于,所述实时状态信息数据包括发电预测数据。7.如权利要求3所述的家庭能源优化调度管理系统,其特征在于,所述能量管理模块根据住宅用户的用电信息数据来对该实时状态信息数据进行计算具体为:结合用户的用电偏好设置、实时电价信息以及峰值负荷控制信息,对用电、发电及储电设备进行建模,得出一系列含有约束条件的二次方程模型,通过求解优化模型得出最优的电能调度控制算法:某一时期内用电总费用优化函数可表示为:任意时刻的峰值负荷控制函数可表示为:其中,k表示某一时间窗口,Ck表示k时段的电价,表示k时段中公共耦合点的电压,表示k时段中公共耦合点的电流,Z表示所需要控制的负荷峰值;上述函数的约束条件为:其中,xk表示k时段的状态信息向量,表示家庭电器设备的统计参数向量,uk表示k时段的控制信息向量,uk是离散值,可表示为:式(3)主要根据基尔霍夫电路定律对个节点的电流、电压状态进行约束;其中,表示k时段某节点的电压向量与电流向量...
【专利技术属性】
技术研发人员:舒杰,孔祥玥,张继元,李怡雪,黄磊,
申请(专利权)人:中国科学院广州能源研究所,
类型:发明
国别省市:广东,44
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