在迅速發(fā)展的通信技術(shù)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的背景下,結(jié)合多種信息交互方式和人工智能技術(shù)可為提高家庭能量管理的智能化程度提供新的思路。提出一種結(jié)合實(shí)時(shí)信息交互的家庭能量管理智能優(yōu)化策略。首先,給出了以用戶用能費(fèi)用為基礎(chǔ)的馬爾科夫決策過(guò)程模型,采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解模型,重點(diǎn)在家庭用電設(shè)備調(diào)度過(guò)程中考慮實(shí)時(shí)電價(jià)信息和用戶的隨機(jī)行為等不確定因素的影響;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合事件觸發(fā)機(jī)制有效提高家庭能量管理系統(tǒng)的運(yùn)行效率,進(jìn)而給出從家庭能量管理控制中心到用電設(shè)備的智能優(yōu)化調(diào)度方法;最后,通過(guò)仿真算例證實(shí)了所提方法的有效性,結(jié)果表明其能在減少用戶用電費(fèi)用的同時(shí)給出滿足用戶用電需求的優(yōu)化用電策略。 

【文章來(lái)源】：電力自動(dòng)化設(shè)備. 2020,40(07)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【部分圖文】：

家庭能量管理系統(tǒng)框圖

本節(jié)給出并分析了家庭能量管理系統(tǒng)的調(diào)度策略與調(diào)度結(jié)果。圖2為系統(tǒng)在某時(shí)刻的回報(bào)函數(shù)值�？梢钥闯�，整體的狀態(tài)轉(zhuǎn)移傾向于往用能費(fèi)用較小的狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，符合目標(biāo)特征趨勢(shì)。優(yōu)化策略表示設(shè)備的組合編號(hào)，將全部設(shè)備進(jìn)行排列組合并按順序編號(hào)后得到策略組合1—256。由此可得到設(shè)備的最優(yōu)策略曲線如圖3所示。由圖3可看出，在晚間負(fù)荷高峰期（18:00—21:00），會(huì)頻繁觸發(fā)控制機(jī)制進(jìn)行調(diào)度策略的調(diào)整。在白天尤其是中午時(shí)段（11:00—13:00），當(dāng)光伏電量充足時(shí)，由于采取優(yōu)先消納光伏出力應(yīng)對(duì)負(fù)荷用電的方式，因此較少地調(diào)整調(diào)度策略，由此減少了控制機(jī)制的觸發(fā)次數(shù)，提高了優(yōu)化調(diào)度的效率。在無(wú)負(fù)荷需要控制且電價(jià)較低的時(shí)段（00:00—04:00和22:00—24:00）進(jìn)行電動(dòng)汽車充電。需要說(shuō)明的是，由于電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能特性需要結(jié)合用戶的用電行為進(jìn)行分析，且需要在電動(dòng)汽車在家的情況下進(jìn)行充電，因此本文暫未考慮電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能特性。當(dāng)負(fù)荷波動(dòng)較小時(shí)，對(duì)負(fù)荷的調(diào)度著重于向費(fèi)用低的狀態(tài)即用戶費(fèi)用降低的方向轉(zhuǎn)移。

由此可得到設(shè)備的最優(yōu)策略曲線如圖3所示。由圖3可看出，在晚間負(fù)荷高峰期（18:00—21:00），會(huì)頻繁觸發(fā)控制機(jī)制進(jìn)行調(diào)度策略的調(diào)整。在白天尤其是中午時(shí)段（11:00—13:00），當(dāng)光伏電量充足時(shí)，由于采取優(yōu)先消納光伏出力應(yīng)對(duì)負(fù)荷用電的方式，因此較少地調(diào)整調(diào)度策略，由此減少了控制機(jī)制的觸發(fā)次數(shù)，提高了優(yōu)化調(diào)度的效率。在無(wú)負(fù)荷需要控制且電價(jià)較低的時(shí)段（00:00—04:00和22:00—24:00）進(jìn)行電動(dòng)汽車充電。需要說(shuō)明的是，由于電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能特性需要結(jié)合用戶的用電行為進(jìn)行分析，且需要在電動(dòng)汽車在家的情況下進(jìn)行充電，因此本文暫未考慮電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能特性。當(dāng)負(fù)荷波動(dòng)較小時(shí)，對(duì)負(fù)荷的調(diào)度著重于向費(fèi)用低的狀態(tài)即用戶費(fèi)用降低的方向轉(zhuǎn)移。在給出設(shè)備的調(diào)度策略后，結(jié)合實(shí)時(shí)信息控制系統(tǒng)給出當(dāng)前的設(shè)備狀態(tài)量，由系統(tǒng)控制中心輸出調(diào)度策略。表1給出了用戶某日20:30時(shí)的控制過(guò)程。對(duì)于未連接的設(shè)備（如電水壺、增濕器）而言，不對(duì)其進(jìn)行控制，若用戶在此時(shí)啟動(dòng)這些設(shè)備，會(huì)直接改變?cè)O(shè)備的連接狀態(tài)，將其加入調(diào)度計(jì)劃中。對(duì)于已連接的設(shè)備而言，由動(dòng)作集合和狀態(tài)集合共同決定其運(yùn)行狀態(tài)。表1中狀態(tài)集合的取值0—3表征了設(shè)備的狀態(tài)，取值為0表示計(jì)劃外設(shè)備，取值為1表示運(yùn)行中設(shè)備，取值為2表示可控設(shè)備，取值為3表示設(shè)備可延。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3602370