[发明专利]一种家庭用电行为优化算法

说明书

本发明公开了一种家庭用电行为优化算法，包括：将家庭负荷划分为温控负荷和非温控负荷；由温控负荷确定用户温度舒适度指数，由非温控负荷确定用户用电计划调整指数，根据用户温度舒适度指数、用户用电计划调整指数构建用户舒适度模型；基于分时电价构建电费支出模型；根据用户舒适度模型、电费支出模型构建目标函数；采用粒子群优化算法寻求所述目标函数的最优解。本申请能够在保障用户用电舒适度的同时，又能让用户减少电费的使用。

技术领域

本发明涉及一种家庭用电行为优化算法，属于技术领域。

背景技术

近年来，我国面临着电力供应紧张的局面，存在间歇式可再生能源大规模接入的问题，以及系统调峰调频的巨大压力。除了从电源侧寻求解决方案之外，更应该进一步发掘用户侧的资源，特别是由于我国电力市场的特殊性，用户侧的资源潜力尚未得到充分的发挥。而随着人民水平的提高，大功率电器使用率不断上涨，同时用户侧需求响应资源潜力不断上升。因此，电力用户日益成为需求侧管理的重要存在方式，在保证用户用电舒适性的前提下，对家庭智能用电行为进行合理安排和优化，降低电力消费成本，有效减少用电费用是当前研究重点。

针对家庭用户行为的分析，已有一些学者开展了相关研究，主要包括：利用云计算并行K-means聚类算法对分类后的用户进行用电分析，但忽视了对分类后的用户进行用电行为的优化；研究分时电价下用户的响应行为，考虑削峰填谷以及电能成本；提出用电行为相关性网络化分析方法，挖掘出短时间尺度下多用户间用电行为相关关系及其连续变化特性；但上述研究对用户用电行为进行分析时，均未涉及用户使用舒适度及经济性。此外，也有学者提出下述利用电价机制，引导用户参与家电负荷的优化调度以达到减少电费的目的、构建在需求响应下不同类的家电设备的调度优化策略模型，但这两种策略均没有考虑用户家电负荷的分类及用电舒适性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种家庭用电行为优化算法，能够在保障用户用电舒适度的同时，又能让用户减少电费的使用。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种家庭用电行为优化算法，包括如下步骤：

将家庭负荷划分为温控负荷和非温控负荷；

由温控负荷确定用户温度舒适度指数，由非温控负荷确定用户用电计划调整指数，根据用户温度舒适度指数、用户用电计划调整指数构建用户舒适度模型；

基于分时电价构建电费支出模型；

根据用户舒适度模型、电费支出模型构建目标函数；

采用粒子群优化算法寻求所述目标函数的最优解。

进一步的，所述温控负荷包括电动机型温控负荷、电阻性温控负荷。

进一步的，所述非温控负荷包括开关型负荷、分档型负荷和调节型负荷。

进一步的，所述用户温度舒适度指数采用公式(1)计算获取：

式中：C_i,c,t为用户温度舒适度指数；C_j,c,t为第j个温控家电的用户舒适度指数,C_c,t为空调负荷的当前温度，C_T,t为用户设置的空调负荷的目标温度；n为温控家电的数量，a_j为用户对第j个温控家电的敏感系数，

进一步的，所述用户用电计划调整指数采用公式(2)计算获取：