[发明专利]一种基于实时电价的家用电器调度方法

摘要

本发明提供了一种基于实时电价的家用电器调度方法，根据任务集数据构造电费的线性规划模型，运用线性规划方法求解得到满足条件的调度序列，再通过蒙特卡洛模拟法计算调度序列的跳闸几率，不断更新其中的不确定算子并重复以得到最优的调度序列、跳闸几率以及电费支出。本发明采用了一种不确定性线性规划方法，利用一个自变量β来模拟每个电器的不确定性能耗，通过β值能确定每个电器的使用时长和电量消耗，本发明的方法在每个电器都处于最耗电的使用情况下，与传统方法的不确定性调度相比，能降低至少21.8％的电费支出，同时跳闸的几率控制在0.5％以内。

主权项

一种基于实时电价的家用电器调度方法，其特征在于包括以下步骤：(1)获取任务集数据，所述任务集数据包括电器数目、每个电器的预估能耗、每个电器的最大功率、电路的最高限制总功率时间段数目、每个时间段τ的电价RTPτ以及每个电器运行的起始时间和结束时间；其中所有时间段的集合为T，τ为集合T内的任意时间段，所有电器的集合为电器集A；(2)对于每个电器，根据该电器α的预估能耗设置其能耗中值μ和能耗标准差σ，利用高斯分布模拟器建立电器α的高斯分布能耗模型，则电器α的随机能耗的99％在中，其中为电器α的最小能耗，为电器α的最大能耗；(3)设置目标跳闸几率ρ，0≤ρ≤1；为每个电器设置不确定算子β的初始值，0≤β≤1；(4)对于每个电器，计算该电器α在T内的总能耗EαT=Στ∈Txατ=(1-β)×γαmin+β×γαmax]]>(5)构造电费的线性规划模型，所述线性规划模型的目标为：Min=Σα∈AΣτ∈Txατ×RTPτ]]>所述电费的线性规划模型的约束条件为：Σα∈Axατ≤LAT,∀τ∈T]]>xατ≤Pα,∀α∈A]]>Στ∈Txατ=0,∀α∈A,τ∉[δα,θα]]]>其中，Pα为电器α的最大功率，δα为电器α运行的起始时间，θα为电器α运行的结束时间；利用线性规划方法求解线性规划模型，以得到使得Min值最小并且满足约束条件的调度序列X，X＝[x1,x2,...,xN]，其中N为电器数目；(6)利用蒙特卡洛模拟法计算调度序列的跳闸几率：(6‑1)从每个电器的高斯分布能耗模型中进行抽样，得到每个电器的能耗，再将每个电器的能耗进行加和计算得到本次抽样的总能耗，若该总能耗大于最高限制总功率则表示跳闸，否则表示不跳闸；(6‑2)重复步骤(6‑1)至规定次数，统计跳闸次数；(6‑3)计算跳闸几率ρt，所述跳闸几率为跳闸次数与总的抽样次数之比；(7)若ρt＜ρ，则所述调度序列X即最优的电器调度序列，ρt为最终跳闸几率，Min为最终的电费支出；否则通过步进搜索算法更新β的值，返回步骤(4)。