一种与电力储能相结合的智能家庭需求响应方法技术

本发明专利技术提供一种与电力储能相结合的智能家庭需求响应方法，包括：构建智能家电模型和电力储能系统(ESS)模型；读取系统数据；结合智能家电和电力储能系统模型建立住宅用户舒适度函数模型；家庭能源管理系统(HEMS)读取智能家电、电力储能系统以及历史电价数据，并根据历史电价数据来预测每小时的电价；将读取到数据以及预测的电价数据输入到舒适度函数模型中，并通过MATLAB求解该模型，得到需求响应方案。本发明专利技术采用动态实时定价的方法来预测每小时的电价，并对智能家电和储能系统进行调度，同时还考虑了用户的舒适度。所提出的模型在系统断电后能立即向用户的电器供电，而不需要外部电源，最终能有效的使住宅用户的舒适度最大化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种与电力储能相结合的智能家庭需求响应方法


[0001]本专利技术涉及电力系统规划设计领域，具体是一种与电力储能相结合的智能家庭需求响应方法。

技术介绍

[0002]智能家电是一个新的概念框架和技术工具，以提高电力系统住宅用户的用电弹性。大多数电力设施的设计方式是在N
‑
1安全标准下承受电气设备的随机停电。然而，自然灾害、人为错误给电力供应系统带来了前所未有的挑战，智能家电的规划和操作方法被引入以减少这些外部冲击的影响。
[0003]弹性电力系统应能承受严重干扰而不经历任何重大电力中断，能够快速恢复，并恢复到正常运行状态。家庭能源管理系统(HEMS)可用于提高消费者的弹性和管理他们的能源消耗。HEMS可以利用储能系统(ESS)和分布式能源(DER)减少外部冲击的影响和家庭对主电网的依赖。
[0004]当前对智能家庭需求响应调度方法的研究有：Srikantha和Kundur引入了分布式需求响应方案(DRP)，减少了负载，提高了系统的弹性。该模型最小化了系统支付给用户的补偿成本，以减少他们的能源消耗。Aghaei等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与电力储能相结合的智能家庭需求响应方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)构建智能家电模型和电力储能系统模型；(2)结合所述智能家电模型和电力储能系统模型建立住宅用户舒适度函数模型；(3)家庭能源管理系统读取智能家电、电力储能系统的功率、容量数据以及历史电价数据，并根据历史电价数据来预测电价数据；(4)将所述家庭能源管理系统读取到的数据以及预测的电价数据输入到所述住宅用户舒适度函数模型中，并通过MATLAB求解所述住宅用户舒适度函数模型，得到各智能家电的耗电量以及电力储能系统的充放电功率的最佳值。2.权利要求1所述的与电力储能相结合的智能家庭需求响应调度方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述智能家电模型包括：空调(AC)系统、插电式混合电动汽车(PHEV)、洗衣烘干机(W)、照明系统(L)和娱乐系统(Ent)；所述空调系统控制用户房屋内部温度，住宅用户i在t时刻的房屋内部温度写为：其中，和分别表示t时刻房屋室内和室外温度；α为房屋内外环境之间的换热系数，β为空调的热效率；β的负值表示空调为冷却系统；p
i,AC
(t)表示t时刻空调的功率；室内温度应在以下范围内：此外所述空调系统受到出力约束：住宅用户从空调系统得到的舒适度函数写为：其中，a
i,AC
和b
i,AC
是正常数，由用户根据自己的喜好选择，当室内温度与期望温度之间的差值增大时，用户的舒适度会下降；插电式混合电动汽车的充电功率约束为：其中，为PHEV的最大充电功率；插电式混合电动汽车的充电能量约束为：其中，Eff
i,PHEV
为PHEV的电池效率；分别为PHEV充电能力的最小值和最大值；T
i,PHEV
表示PHEV的充电时间；住宅用户从插电式混合电动汽车充电中得到的舒适度函数写为：Wel
i,PHEV
(E
i,PHEV
)＝a
i,PHEV
E
i,PHEV
+b
i,PHEV
其中，a
i,PHEV
，b
i,PHEV
是正常数，由用户根据自己的喜好选择，舒适度取决于车辆的总存储能量；洗衣烘干机的模型表示为：洗衣烘干机的模型表示为：其中，为洗衣烘干机耗电量的最大值；分别为洗衣烘干机能耗的最小值和最大值；T
i,W
表示洗衣烘干机的使用时间；住宅用户从洗衣烘干机中得到的舒适度函数表示为：Wel
i,W
(E
i...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文渊，殷胜，徐骥，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：