一种考虑成本和舒适度的电热水器运行优化调度算法制造技术

技术编号:25551453 阅读:79 留言:0更新日期:2020-09-08 18:50
本发明专利技术涉及智能用电技术领域,具体涉及一种考虑成本和舒适度的电热水器运行优化调度算法,包括以下步骤:步骤S1,建立适用于有向无环图的计及用户偏好的电热水器水温离散变化热力学模型;步骤S2,针对优化运行调度算法的单源有向无环图的最短路径问题计算顶点;步骤S3,建立计及用电成本和舒适度成本的最小化成本优化调度模型;步骤S4,运用Dijkstra算法求解出调度模型。本发明专利技术的实质性效果是:使用有向无环图进行求解计算,降低了计算复杂度,提高了调度运算效率,通过将用电以及舒适度动态赋权,提高了调度灵活性,在兼顾舒适度的情况下,达到热水器用电的最优调度。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑成本和舒适度的电热水器运行优化调度算法
本专利技术涉及智能用电
,具体涉及一种考虑成本和舒适度的电热水器运行优化调度算法。
技术介绍
智能电网是电力能源管理领域的一个现代化应用系统。它利用自动控制和现代通信技术,提高能源消耗的效率、可靠性和安全性。随着智能电网的发展,海量数据资源日益积累。原因之一就是数据记录频率的提高。智能电网中使用的智能电表可以定期记录用户的电力负荷数据,通常是1小时、30分钟、15分钟甚至1分钟。对于电力消费者来说,这些负载数据有助于获得他们的消费行为模式,也被称为负载模式。这种负载模式可以用于消费者分类。近年来,需求响应得到了实质性的发展,电力供应商可以根据负荷模式和消费类别实现有效的能源控制、灵活的定价和需求管理。另一方面,电力终端消费者可以通过对电价波动的响应来了解他们的负荷模式,以减少他们的电费支出。在需求响应研究中,常选取温控设备作为主要研究对象,一方面由于其可变的参与程度和储能特性,另一方面,以热水器、空调和冰箱为代表的温控设备构成了家庭的主要电力负荷,便于实际应用。对于用户侧电热水器的优化调度,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑成本和舒适度的电热水器运行优化调度算法,其特征在于,/n包括以下步骤:/n步骤S1,建立适用于有向无环图的计及用户偏好的电热水器水温离散变化热力学模型;/n步骤S2,针对优化运行调度算法的单源有向无环图的最短路径问题计算顶点,即决策阶段S

【技术特征摘要】
1.一种考虑成本和舒适度的电热水器运行优化调度算法,其特征在于,
包括以下步骤:
步骤S1,建立适用于有向无环图的计及用户偏好的电热水器水温离散变化热力学模型;
步骤S2,针对优化运行调度算法的单源有向无环图的最短路径问题计算顶点,即决策阶段Sn的起、止时的水温状态Ti,n、Tj,n+1以及相应时段tn的平均功率
步骤S3,建立计及用电成本和舒适度成本的最小化成本优化调度模型;
步骤S4,运用Dijkstra算法求解出最小成本δ*(u,v)、最短路径p*、最优水温设置点和最优平均功率


2.根据权利要求1所述的一种考虑成本和舒适度的电热水器运行优化调度算法,其特征在于,步骤S1包括:
有向无环图包含N个决策阶段Sn,图的每个决策阶段Sn对应时段tn,每个决策阶段Sn具体的决策内容是确定本时段的最优实时水温设置点Ti,n,全部决策阶段Sn对应的水温设置点Ti,n构成有向无环图的顶点,有向无环图的边Ei,j,n连接相邻的两个顶点,即Ti,n和Tj,n+1,有向无环图的边Ei,j,n的权重表示水温从Ti,n转变到Tj,n+1的归一化成本,所述归一化成本包括用电成本和舒适度成本。


3.根据权利要求2所述的一种考虑成本和舒适度的电热水器运行优化调度算法,其特征在于,步骤S2中,时段tn的平均功率的计算方法包括:
电热水器热力学模型为:



将上式离散化,获得计算式:



其中,mw为电热水器内容纳的水质量,Cp水的比热容,为时段tn的水的平均质量流速,Tinlet为进水温度,U·Awh为将单位质量水提升单位温度所消耗的电能,Tamb电热水器内当前的温度,的计算方法为:






其中,为偏好水温,为时段tn的平均水温,为热水器的水质量流速。


4.根据权利要求3所述的一种考虑成本和舒适度的电热水器运行优化调度算法,其特征在于,步骤S2中,计算顶点的方法包括:





5.根据权利要求3所述的一种考...

【专利技术属性】
技术研发人员:邢建旭王伟刘海峰卢峰郑松松朱晓黎石勇周佩祥项镭刘强李磊
申请(专利权)人:国网浙江省电力有限公司湖州供电公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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