[发明专利]一种面向家庭综合能源管理系统的鲁棒优化调度方法

摘要

本发明涉及一种面向家庭综合能源管理系统的鲁棒优化调度方法，包括构建家庭综合能源管理系统电气设备基本模型；针对不确定参数建立区间模型；建立家庭综合能源管理系统调度模型；鲁棒优化调度，方法如下第一步将不确定参数室外温度与热水用量的区间数表达形式带入到热负荷设备模型中，计算含不确定参数的舒适度约束条件；第二步引入鲁棒调节参数，将含不确定参数的舒适度约束条件转换为可调节鲁棒对等式；第三步使用强对偶原理对可调节鲁棒对等式进行处理，将其转化为易于求解的线性鲁棒对等式；优化调度结果的获取。

主权项

一种面向家庭综合能源管理系统的鲁棒优化调度方法，所述方案包括以下步骤：(1)构建家庭综合能源管理系统电气设备基本模型依据家庭综合能源管理系统内电器的电气特性，将众多的家庭电器划分为可中断负荷、不可中断负荷、热负荷、储能设备与分布式发电设备，用数学模型表示其工作过程与工作特性；(2)针对不确定参数建立区间模型输入次日i时刻预测温度值与最大偏差温度值预测热水用量和最大的计划外用水量采用区间数表示室外温度与热水用量的不确定性：θ~out,i∈[θ‾out,i-θ^out,i,θ‾out,i+θ^out,i]]]>d~i∈[d‾i,d‾i+d^i]]]>(3)建立家庭综合能源管理系统调度模型使用数学规划方法，用家居用户的净电费作为目标函数，用电气设备的运行限制与用户的舒适度要求作为约束条件，建立家庭综合能源管理系统调度模型；(4)鲁棒优化调度，方法如下：第一步：将不确定参数室外温度与热水用量的区间数表达形式带入到热负荷设备模型中，计算含不确定参数的舒适度约束条件；第二步：引入鲁棒调节参数，将含不确定参数的舒适度约束条件转换为可调节鲁棒对等式；第三步：使用强对偶原理对可调节鲁棒对等式进行处理，将其转化为易于求解的线性鲁棒对等式；(5)优化调度结果的获取，方法如下：第一步：输入家庭电气设备运行参数与家居用户设定参数到CPLEX优化求解器中；第二步：将家庭综合能源管理系统调度模型中的目标函数与约束条件和鲁棒优化调度中的线性鲁棒对等式输入到CPLEX优化求解器中；第三步：选用分支定界法作为调节CPLEX优化求解器主算法，对输入调度问题进行求解；最终优化计算结果为各个家庭电器的运行调度安排与家庭储能的充放电计划安排。