【技术实现步骤摘要】
一种基于IBAS算法的家庭设备用能多目标优化方法及系统
[0001]本专利技术属于家庭能量管理系统
，具体涉及一种基于IBAS(Improved Antennae Beetle Search)算法的家庭设备用能多目标优化方法及系统。
技术介绍
[0002]近年来我国用电规模日益扩大，尤其是大数据和人工智能的到来，各设备用电时段集中，负荷峰均比(Peak
‑
to
‑
Average Ratio，PAR)不断增加，传统电网稳定性差，无法满足柔性用电需求。随着环境问题的日益严重，发展清洁和高效能源的需求也愈加迫切，但可再生能源发电的随机性和复杂性使得供需平衡问题突出，导致风光发电等难以并网。
[0003]需求侧用电作为电网“发、输、配、变、用”的主要环节之一，对电力系统的规划调度和经济运行具有显著的影响。与传统电网相比，智能电网环境下家庭能量管理系统(Home Management System,HEMS)结合分布式能源、家居负载、蓄电池和电网动态电价信息，调度家庭用能设备，能够减少...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于IBAS算法的家庭设备用能多目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、基于可控型家居负载的分类方法对典型家用设备分为可调度可中断负载、可调度不可中断负载和不可调度负载，分别建立用户需求侧负载调度模型，并以负载工作特性和用户用电需为约束条件；S2、根据步骤S1所建立的用户需求侧负载调度模型所得出的设备各个时间段的开关状态以及相应的约束条件，以家庭用户用电成本最低、负荷峰均比最小和用户舒适度最大为目标建立家庭能量管理系统多目标优化调度模型；S3、采用加权组合及乘除法将步骤S2建立的家庭能量管理系统多目标优化调度模型转化为单目标函数作为系统的优化函数，采用改进的IBAS算法对系统的优化函数进行求解，得到家庭次日的设备用电安排用于日前优化调度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，可调度可中断负载的调度模型如下：定风量空调系统夏季工况下调度模型如下：其中，为用户设定的空调使用时间，α
AC
(t
n+1
)为t
n+1
时刻空调设备的运行状态，h
AC
(t
n+1
)是t
n+1
时刻空调运行状态的决策变量，和代表空调可调温度的上下限，T
air
(t
n+1
)是t
n+1
时刻室内温度；空调在运行时存在与周围空气的热交换，采用冷负荷系数法得出房间温度计算模型，t
n+1
时刻的房间温度为：ε1＝
‑
P
air
α
AC
(t
n
)其中，P
air
是空调的额定制冷量，ρ
air
是空气密度，C
P,air
是空气定压比热容，V
air
是房间空气体积；V
air
是t
n
时刻压缩机运行状态，A为固定环境下的不变系数，B为示时变系数；热水器考虑储水式电热水器，单位时间出水量恒定，在设定温度范围内进行控制，调度模型如下：其中，是用户设定的热水器使用时间，α
WH
(t
n+1
)是t
n+1
时刻电热水器的运
行状态，h
WH
(t
n+1
)是t
n+1
时刻电热水器的运行状态的决策变量，和是用户需求水温上下范围，T
WH
(t
n+1
)是t
n+1
时刻储水箱的水温；热水器在加热时主回路供电为额定功率，不加热时通过控制回路对热水器内温度进行监测，非出水时段水温为：ε2＝P
heater
α
WH
(t
n
)其中，T
air
是房间温度，P
heater
是热水器的额定功率，K
F
为保温性能系数，ρ是水密度，C
P
是水的比热容，V是电热水器储水箱的容积，α
WH
(t
n
)是t
n
时刻电热水器开关状态；出水时段水温为：ε3＝υ
out
ρC
P
(T
out
‑
T
in
)
‑
P
heater
其中，υ
out
是恒流出水流量，T
out
是恒温出水温度，T
in
是电热水器进水温度；蓄电类设备考虑蓄电池充电状态，动力电池的充电方式为变功率充电，其调度模型如下：其中，t∈T
chg
，T
chg
是用户设定的充电时段，S(t
n
)是t
n
时刻的动力电池荷电状态，α
EV
(t
n
+1)是t
n+1
时刻用电开关状态，h
EV
(t
n+1
)是t
n+1
时刻EV充电的运行决策，S
min
是EV蓄电池的蓄电量最低限值，S
max
是蓄电池的蓄电量最大值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，可调度不可中断负载的调度模型如下：其中，α
j
(t
n+1
)是t
n+1
时刻某可调度不可中断设备的开关状态，h
j
(t
n+...
【专利技术属性】
技术研发人员：于军琪，侯雪妍，赵安军，聂己开，王福，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
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