[发明专利]一种适用于智能电网环境的最优实时电能分配方法

摘要

本发明公开了一种适用于智能电网环境的最优实时电能分配方法，智能电网由电能调度中心控制，能源分配器分配电能给装有智能电表的用户，电能分配方法按照电能调度中心和各个用户在只依靠自身数据的情况下能否进行前期的数学处理来划分，若能够进行前期的数学处理则采用分布式电能分配方法，否则采用总控式电能分配方法。本发明有效提高了电能的分配效率，有利于智能电网的应用及推广。

主权项

1.一种适用于智能电网环境的最优实时电能分配方法，其特征在于：智能电网由电能调度中心控制，能源分配器分配电能给装有智能电表的用户，电能分配方法按照电能调度中心和各个用户在只依靠自身数据的情况下能否进行前期的数学处理来划分，若能够进行前期的数学处理则采用分布式电能分配方法，否则采用总控式电能分配方法；所述总控式电能分配方法包括以下步骤：(1)初始化电网中各个用户的预计用电量(2)在时间周期内重复以下步骤：(21)电网调度中心获得某个时刻主电网中各个用户的最小用电量p_i,min(t)，能量分配器能够产生的电能g(t)和用户电能使用灵活度ω_i(t)；(22)求解优化方程，获得各个用户对电能需求值上式中，U(p_i(t),ω_i(t))表示用户的整体满意度，它为一个凹函数且是p_i(t)的严格单调增函数；f(·)为表示电能价格，它是二次可微且单调递增的凸函数；α表示电网波动在整个函数中占的权重比值；C(·)表示主电网的发电成本，这个是一个严格递增的凸函数；c(t)为在t时刻电能供应商的成本预算；N表示用户数；T表示时间长度；表示各用户在t时刻的预计用电量；p_i(t)为第i个用户在时间t的电能需求，其在优化方程中的最优解即为(23)将电能需求值传给电网调度中心；(24)实时更新(25)对各个用户进行大小为的电能输送；所述分布式电能分配方法包括以下步骤：第一步，用户端智能电表数据处理：(A)初始化电网中各个用户的预计用电量(B)在时间周期内重复以下步骤:(B1)智能电表从电网调度中心中得到更新的λ_t(k)，λ_t(k)是拉格朗日耦合参数λ(t)的第k次迭代值；(B2)求解优化方程，获得各个用户电能需求值上式中，p_i(t)在优化方程中第k次迭代时的最优解即为(B3)将需求值传给电网调度中心；(B4)重复(B1)到(B3)，直至|λ_t(k+1)‑λ_t(k)|＜ε₁，ε₁＞0(C)得到的最终值并把它发给电能分配器，实时更新第二步，电网调度中心进行数据处理：(a)初始化每个用户的λ_t(0)任取一个大于0的常数；(b)在时间周期内重复以下步骤：(b1)求解优化方程，获得电能分配器提供的电能g_t(k)；R(λ(t))＝max{λ(t)g(t)‑C(g(t))}上式中，g(t)在优化方程中第k次迭代时的最优解即为g_t(k)；(b2)从各个用户中得到(b3)实时更新λ_t(k)：上式中，δ表示更新λ_t(k)的步长，符号[·]⁺表示取右偏；(b4)把更新完的λ_t(k)传输给用户端；(b5)重复(b1)到(b4)，直至|λ_t(k+1)‑λ_t(k)|＜ε₂，ε₂＞0(c)在时间周期内发送g_t(k)给能量分配单元，并使能量分配单元提供对应能量，然后给各用户分配的能量。