一种用电器任务调度方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用电器任务调度方法。所述方法包括：根据通用非平价电价机制对一个用电周期的划分，将一个用电周期划分为至少两个时间段，每个所述时间段内均有相应的用电量的阈值及低电价和高电价；获取用电器任务信息，所述用电器任务信息包括各个用电器任务的用电量；根据每个所述时间段的阈值和所述各个用电器任务的用电量，调度所述用电器任务。本发明专利技术根据用电器任务信息调度所述用电器任务到相应的时间段中，有效地减少所有的用电器任务产生的电费，并减少高峰时段的用电量，而且计算复杂度低。

【技术实现步骤摘要】
一种用电器任务调度方法和装置
本专利技术涉及智能电网
，尤其涉及一种用电器任务调度方法和装置。
技术介绍
随着社会的发展，生产和生活对于能源的需求量越来越大。作为重要的能源调配网络，现有的电网系统存在效率低下、污染严重、自动化程度不高等一系列问题。这些问题中有以下两个问题尤为突出：第一，在现有电网系统中，有很大一部分电力产能仅是为应对用电高峰而存在，这部分产能在用电高峰以外的其他时间大多处于闲置状态，从而造成了资源的浪费；第二，现有的电网无法有效的将风能太阳能等可再生能源整合入电网中。这些可再生能源极其不稳定，其波动导致电网无法有效地保证供需平衡。作为下一代的电网系统，智能电网可以有效解决上面所提到的问题。智能电网应对用电高峰和可再生能源的主要技术包括需求管理和用电器控制。需求管理的主要内容是通过设置非平价的电价机制引导用户将用电从高峰时段转移到空闲时段以及可再生能源充足的时段以减少电费，从而减少所需的冗余电力产能，提高可再生能源的利用率。常用的非平价电价包括阶梯电价和实时电价，在阶梯电价中，当一段时间内的用电量超过一定阈值时，用电的单位价格上涨；在实时电价中，一天之内不同时段的单位电价不同。用电器控制主要是智能电网将用电器控制功能集成到智能电表中。用户可以将用电器的描述和调度的需求提交给智能电表，智能电表根据这些描述和需求智能地调度用电器，无需人为干涉。现有的关于非平价电价下的调度算法一般只针对单一的阶梯电价或者实时电价。仅针对阶梯电价的算法无法有效的考量太阳能、风能等因素；而仅针对实时电价的调度算法会在消除原有高峰时段的同时造成新的高峰时段，从而无法有效的减少高峰时段的用电量。此外还有一些针对复杂电价模型的调度方案需要借助整形规划优化软件等商业软件，所需计算量无法预期，从而不能有效地在用于调度用电器的智能电表上运行。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种用电器任务调度方法和装置，以有效地减少所有的用电器任务产生的电费，并减少高峰时段的用电量，而且计算复杂度要足够低。一方面，本专利技术实施例提供了一种用电器任务调度方法，所述方法包括：根据通用非平价电价机制对一个用电周期的划分，将一个用电周期划分为至少两个时间段，每个所述时间段内均有相应的用电量的阈值及低电价和高电价；获取用电器任务信息，所述用电器任务信息包括各个用电器任务的用电量、所用时间及可调度信息；根据每个所述时间段的阈值和所述各个用电器任务的用电量，调度所述用电器任务。进一步地，所述根据每个所述时间段的阈值和用电器任务的用电量，调度所述用电器任务包括：S1、将划分的所述至少两个时间段按照所述相应的低电价由小到大进行排序；S2、初始化待调度的用电器任务的时间段的数量k=1；S3、在不超过阈值的情况下，调度待调度的用电器任务到前k个时间段中执行；S4、判断是否已调度所有用电器任务及k是否小于时间段的总数量m，如果还有未调度的用电器任务且k<m，则k=k+1，执行步骤S3；如果还有未调度的用电器任务且k=m，则执行步骤S5；如果所有用电器任务已被调度，则结束调度；S5、获取第一时间段，将所述未调度的用电器任务调度到所述第一时间段中，所述第一时间段内调度所述未调度的用电器任务所需额外支付的电费最少。进一步地，所述步骤S3中所述在不超过阈值的情况下，调度待调度的用电器任务到前k个时间段中执行包括：在不超过阈值的情况下，采用多重背包问题算法调度待调度的用电器任务到前k个时间段中执行。进一步地，所述步骤S5中，所述所有未调度的用电器任务安排到的所述第一时间段所需额外支付的电费为（bi-ai）Li+bi×x，其中，Li为第一时间段已使用的用电量，i为所述第一时间段的编号，i=1,2,…m，m为时间段的总数量，ai为所述第一时间段的低电价，bi为所述第一时间段的高电价，x为所有未安排的用电器任务的总用电量。进一步地，所述步骤S5中，所述所有未调度的用电器任务安排到的所述第一时间段所需额外支付的电费为(wj-ci+Li)bi，其中，Li为第一时间段已使用的用电量，i为所述第一时间段的编号，i=1,2,…m，m为时间段的总数量，ci为所述第一时间段的阈值，bi为所述第一时间段的高电价，p为未调度的用电器任务的数量，j为所述未调度的用电器任务的编号，wj为第j个未调度的用电器任务的用电量；所述步骤S5还包括：更新所述第一时间段的已使用的用电量。对应地，本专利技术实施例还提供了一种用电器任务调度装置，所述装置包括：划分模块，用于根据通用非平价电价机制对一个用电周期的划分，将一个用电周期划分为至少两个时间段，每个所述时间段内均有相应的用电量的阈值及低电价和高电价；获取模块，用于获取用电器任务信息，所述用电器任务信息包括各个用电器任务的用电量；调度模块，用于根据所述划分模块划分得到的每个所述时间段的阈值和所述获取模块获取到的所述各个用电器任务的用电量，调度所述用电器任务。进一步地，所述调度模块包括：排序子模块，用于将划分的所述不同时间段按照所述相应的低电价由小到大进行排序；初始化子模块，用于初始化待调度的用电器任务的时间段的数量k=1；第一调度子模块，用于在不超过阈值的情况下，调度待调度的用电器任务到前k个时间段中执行；判断子模块，用于判断是否已调度所有用电器任务及k是否小于时间段的总数量m，如果还有未调度的用电器任务且k<m，则k=k+1，调用所述第一调度子模块；如果还有未调度的用电器任务且k=m，则调用所述第二调度子模块；如果所有用电器任务已被调度，则结束调度；第二调度子模块，用于获取第一时间段，将所述未调度的用电器任务调度到所述第一时间段中，所述第一时间段内调度所述未调度的用电器任务所需额外支付的电费最少。进一步地，所述第一调度模块用于在不超过阈值的情况下，采用多重背包问题算法调度待调度的用电器任务到前k个时间段中执行。进一步地，所述第二调度子模块中，所述所有未调度的用电器任务安排到的所述第一时间段所需额外支付的电费为（bi-ai）Li+bi×x，其中，Li为第一时间段已使用的用电量，i为所述第一时间段的编号，i=1,2,…m，m为时间段的总数量，ai为所述第一时间段的低电价，bi为所述第一时间段的高电价，x为所有未安排的用电器任务的总用电量。进一步地，所述第二调度子模块中，所述所有未调度的用电器任务安排到的所述第一时间段所需额外支付的电费为(wj-ci+Li)bi，其中，Li为第一时间段已使用的用电量，i为所述第一时间段的编号，i=1,2,…m，m为时间段的总数量，ci为所述第一时间段的阈值，bi为所述第一时间段的高电价，p为未调度的用电器任务的数量，j为所述未调度的用电器任务的编号，wj为第j个未调度的用电器任务的用电量；所述第二调度子模块还用于更新所述第一时间段的已使用的用电量。本专利技术实施例提出的针对非平价电价机制的用电器任务调度方法和装置具有如下特点：通过通用非平价电价机制对时间段的划分，将一个用电周期划分为多个时间段，并根据用电器任务信息调度所述用电器任务到相应的时间段中，有效地减少了所有的用电器任务产生的电费，并减少高峰时段的用电量，而且计算复杂度足够低，可以被部署在智能电表上。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的一种用电器任务调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用电器任务调度方法，其特征在于，所述方法包括：根据通用非平价电价机制对一个用电周期的划分，将一个用电周期划分为至少两个时间段，每个所述时间段内均有相应的用电量的阈值及低电价和高电价；获取用电器任务信息，所述用电器任务信息包括各个用电器任务的用电量；根据每个所述时间段的阈值和所述各个用电器任务的用电量，调度所述用电器任务。

【技术特征摘要】
1.一种用电器任务调度方法，其特征在于，所述方法包括：根据通用非平价电价机制对一个用电周期的划分，将一个用电周期划分为至少两个时间段，每个所述时间段内均有相应的用电量的阈值及低电价和高电价；获取用电器任务信息，所述用电器任务信息包括各个用电器任务的用电量；根据每个所述时间段的阈值和所述各个用电器任务的用电量，调度所述用电器任务；其中，所述根据每个所述时间段的阈值和用电器任务的用电量，调度所述用电器任务包括：S1、将划分的所述至少两个时间段按照所述相应的低电价由小到大进行排序；S2、初始化待调度的用电器任务的时间段的数量k＝1；S3、在不超过阈值的情况下，调度待调度的用电器任务到前k个时间段中执行；S4、判断是否已调度所有用电器任务及k是否小于时间段的总数量m，如果还有未调度的用电器任务且k<m，则k＝k+1，执行步骤S3；如果还有未调度的用电器任务且k＝m，则执行步骤S5；如果所有用电器任务已被调度，则结束调度；S5、获取第一时间段，将所述未调度的用电器任务调度到所述第一时间段中，所述第一时间段内调度所述未调度的用电器任务所需额外支付的电费最少。2.根据权利要求1所述的用电器任务调度方法，其特征在于，所述步骤S3中所述在不超过阈值的情况下，调度待调度的用电器任务到前k个时间段中执行包括：在不超过阈值的情况下，采用多重背包问题算法调度待调度的用电器任务到前k个时间段中执行。3.根据权利要求1所述的用电器任务调度方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述所有未调度的用电器任务安排到的所述第一时间段所需额外支付的电费为(bi-ai)Li+bi×x，其中，Li为第一时间段已使用的用电量，i为所述第一时间段的编号，i＝1,2,…m，m为时间段的总数量，ai为所述第一时间段的低电价，bi为所述第一时间段的高电价，x为所有未安排的用电器任务的总用电量。4.根据权利要求1所述的用电器任务调度方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述所有未调度的用电器任务安排到的所述第一时间段所需额外支付的电费为(wj-ci+Li)bi，其中，Li为第一时间段已使用的用电量，i为所述第一时间段的编号，i＝1,2,…m，m为时间段的总数量，ci为所述第一时间段的阈值，bi为所述第一时间段的高电价，p为未调度的用电器任务的数量，j为所述未调度的用电器任务的编号，wj为第j个未调度的用电器任务的用电量；所述步骤S5还包括：更新所述第一时间段的已使用的用电量。5.一种用电器任务调度装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向阳，毛续飞，赵京，刘云浩，
申请(专利权)人：无锡清华信息科学与技术国家实验室物联网技术中心，
类型：发明
国别省市：