一种智能电网能量优化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能电网能量优化控制方法及系统，包括：获取设定区域内的电价信息、二氧化碳排放关税、用户数量、时隙总数、电器设备数量以及每种电器的功耗信息；基于上述信息，以电力成本和温室气体排放惩罚成本中的至少一项最小为目标，建立智能电网能量优化控制模型；智能电网能量优化控制模型根据实际需要，能够将电器操作时间约束、电器运行连续性约束、考虑减载系数约束以及削峰约束中的至少一项作为约束条件；对智能电网能量优化控制模型进行求解，得到最优的控制方案，进行智能电网能量控制。本发明专利技术考虑了影响需求侧管理效率的各种因素和参数，将多个性能指标共同考虑在一个需求侧管理模型中，能够简化计算过程，节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种智能电网能量优化控制方法及系统
本专利技术涉及智能电网能量优化
，尤其涉及一种智能电网能量优化控制方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。在电力系统中，用户的电力需求是一个至关重要的参数。能源供应商面临的第一个挑战是有效满足消费者的峰值电力需求，将峰值平均功率比保持在最低水平。由于技术进步，间歇性的天气条件和快速变化的生活方式迫使消费者使用更多的电力。由于某些限制，包括发电成本和其他资源的不可用性，能源供应商无法持续增加发电量，从而满足每个消费者不断增长的需求，对能源供应商来说是一项具有挑战性的任务。消费者的电力需求可以通过需求侧管理(DSM)方案进行控制，在需求侧管理中，消费者通过设计需求侧管理方案并在消费者方实施来管理其能源消耗。需求侧管理在能源消耗中起着重要作用。它可以根据电力公司提供的电价调整用户场所内的电力需求，这有助于供应商管理高峰时段的负荷，并使电力系统稳定。需求侧管理系统通常在用户端使用，以满足电力需求，而无需安装在额外的发电厂端。需求侧管理系统缩小了高峰时段的高峰需求和产生的可用电能之间的差距。高峰时段能耗的增加会产生严重的电涌，对电网站产生不利影响，进而使电力系统不稳定。因此，通过减少高峰时段的需求，高峰时段的总能耗将会降低。通过将灵活负载从高峰时段转移到非高峰时段来重塑需求曲线，从而降低需求，这反过来又有助于提高电力系统的稳定性、可靠性和效率。但是，现有的需求侧管理方案往往仅考虑某一个单一的管理目标，当需要扩展目标域时，将多个单一目标的需求侧管理方案进行并行操作，这样不仅成本更高，而且操作变得更加复杂。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种智能电网能量优化控制方法及系统，将多个性能指标共同考虑在需求侧管理模型中，考虑影响需求侧管理效率的各种因素和参数，能够实现智能电网能量管理的多目标优化。在一些实施方式中，采用如下技术方案：一种智能电网能量优化控制方法，包括：获取设定区域内的电价信息、二氧化碳排放关税、用户数量、时隙总数、电器设备数量以及每种电器的功耗信息；基于上述信息，以电力成本和温室气体排放惩罚成本中的至少一项最小为目标，建立智能电网能量优化控制模型；所述智能电网能量优化控制模型根据实际需要，能够将电器操作时间约束、电器运行连续性约束、考虑减载系数约束以及削峰约束中的至少一项作为约束条件；对所述智能电网能量优化控制模型进行求解，得到最优的智能电网能量控制方案，进行智能电网能量控制。其中，智能电网能量优化控制模型具体为：其中，分别表示电力成本函数和CO2排放成本函数，表示k用户在时间t选择第n类消费者的a设备的决策变量，的取值与将减载系统、人机交互因子向量、削峰限制系数、设备连续运行时间及消费者偏好系数的取值相关；K为用户的总数，N为负载类型，T为总的时隙数，An表示第n种负荷类型的设备组；Total表示消耗的能源总成本；α1表示的是一个选择参数，用于选择的操作和优先级设置。智能电网能量优化控制模型的约束条件包括：电器操作时间约束、电器运行连续性约束、考虑减载系数约束以及削峰约束。在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种智能电网能量优化控制系统，包括：数据获取模块，用于获取设定区域内的电价信息、二氧化碳排放关税、用户数量、时隙总数、电器设备数量以及每种电器的功耗信息；模型构建模块，用于基于上述信息，以电力成本和温室气体排放惩罚成本中的至少一项最小为目标，建立智能电网能量优化控制模型；所述智能电网能量优化控制模型根据实际需要，能够将电器操作时间约束、电器运行连续性约束、考虑减载系数约束以及削峰约束中的至少一项作为约束条件；模型求解模块，用于对所述智能电网能量优化控制模型进行求解，得到最优的智能电网能量控制方案，进行智能电网能量控制。在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种终端设备，其包括处理器和存储器，处理器用于实现各指令；存储器用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的智能电网能量优化控制方法。在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的智能电网能量优化控制方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术考虑了影响需求侧管理效率的各种因素和参数，将多个性能指标共同考虑在一个需求侧管理模型中，根据实际需求选择相应的输入参数，相比于将单目标模型进行并行操作，能够简化计算过程，节约成本。(2)本专利技术还考虑了影响电力系统稳定性的用户需求曲线分布，从电力稳定性角度，确保整体能源需求不超过安全极限。本专利技术的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。附图说明图1是本专利技术实施例中智能电网能量优化控制方法流程图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。实施例一在一个或多个实施方式中，公开了一种智能电网能量优化控制方法，参照图1，包括如下过程：(1)获取设定区域内的电价信息、二氧化碳排放关税、用户数量、时隙总数、电器设备数量以及每种电器的功耗信息；(2)基于上述信息，以电力成本和温室气体排放惩罚成本中的至少一项最小为目标，建立智能电网能量优化控制模型；其中，所述智能电网能量优化控制模型能够将电器操作时间约束、电器运行连续性约束、考虑减载系数约束以及削峰约束中的至少一项作为约束条件；(3)对所述智能电网能量优化控制模型进行求解，得到最优的智能电网能量控制方案，进行智能电网能量控制。具体地，本实施例考虑了一个有许多房屋的住宅区。每栋房子都有不同类型的负荷(可移动、季节性和基本负荷)。住宅区提供电价价格、二氧化碳排放惩罚关税、电力供应的可用性、甩负荷的持续性和每日最大需求。有些家用电器需要人的存在才能运行，例如洗衣机、熨斗和洗碗机。因此，也假定给定设备的操作者的人的存在。以统一的方式安排住宅区的家用电器，来共同获得最低的电力成本、低峰值平均功率比、更少的温室气体排放以及平坦的需求负载曲线，从而稳定住宅区的电力系统。此外，在实现上述目标时，需要满足某些限制，这些限制包括考虑消费者的偏好、峰值削波、电器优先级和消费者喜好等。表1对本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能电网能量优化控制方法，其特征在于，包括：/n获取设定区域内的电价信息、二氧化碳排放关税、用户数量、时隙总数、电器设备数量以及每种电器的功耗信息；/n基于上述信息，以电力成本和温室气体排放惩罚成本中的至少一项最小为目标，建立智能电网能量优化控制模型；/n所述智能电网能量优化控制模型用于将电器操作时间约束、电器运行连续性约束、考虑减载系数约束以及削峰约束中的至少一项作为约束条件；/n对所述智能电网能量优化控制模型进行求解，得到最优的智能电网能量控制方案，并根据所述控制方案进行智能电网能量控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能电网能量优化控制方法，其特征在于，包括：
获取设定区域内的电价信息、二氧化碳排放关税、用户数量、时隙总数、电器设备数量以及每种电器的功耗信息；
基于上述信息，以电力成本和温室气体排放惩罚成本中的至少一项最小为目标，建立智能电网能量优化控制模型；
所述智能电网能量优化控制模型用于将电器操作时间约束、电器运行连续性约束、考虑减载系数约束以及削峰约束中的至少一项作为约束条件；
对所述智能电网能量优化控制模型进行求解，得到最优的智能电网能量控制方案，并根据所述控制方案进行智能电网能量控制。


2.如权利要求1所述的一种智能电网能量优化控制方法，其特征在于，所述时隙总数等于每小时内时隙数与总小时数的乘积；其中，每小时内时隙数根据每小时内的时间段数得到。


3.如权利要求1所述的一种智能电网能量优化控制方法及模型，其特征在于，考虑减载系数约束同时考虑了消费者喜好因子、人机交互因子以及减载系数的限制。


4.如权利要求1所述的一种智能电网能量优化控制方法及模型，其特征在于，所述消费者喜好因子、人机交互因子以及减载系数分别采用每个时隙的测试值表示。


5.如权利要求1所述的一种智能电网能量优化控制方法，其特征在于，所述智能电网能量优化控制模型，具体为：



其中，分别表示电力成本函数和CO2排放成本函数，表示k用户在时间t选择第n类消费者的a设备的决策变量，的取值与将减载系统、人机交互因子向量、...

【专利技术属性】
技术研发人员：高玉明，林勇，鞠文杰，王金友，陈晓东，王瑞琪，牛蔚然，王凯，张惠智，王志梁，汪东军，牟强，李咸安，吴小川，孟凡波，付静雯，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司潍坊供电公司，国家电网有限公司，国网山东综合能源服务有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37