含分散式發電的家庭智慧型用電魯棒最佳化研究

《含分散式發電的家庭智慧型用電魯棒最佳化研究》是依託天津大學，由王繼東擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：含分散式發電的家庭智慧型用電魯棒最佳化研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王繼東
• 依託單位：天津大學

項目摘要

在家庭用電智慧型化和分散式發電技術迅速發展的背景下，本項目研究含分散式發電的家庭智慧型用電魯棒最佳化，旨在解決接入分散式發電的家庭智慧型用電中的複雜化問題和不確定性問題。本項目首先從家庭電器設備仿真建模和用電最佳化目標建模兩方面研究家庭智慧型用電一般建模方法，並結合實際建立具體的數學模型；然後進行不確定性進行分析，研究家庭智慧型用電中模型、量測、通信、預測等不確定性的特點、規律及影響，並在此基礎上構建含分散式發電的家庭智慧型用電魯棒最佳化問題；最後，研究魯棒最佳化問題的魯棒對等式及相應的滾動最佳化形式，並研究能滿足要求的求解算法。本項目的研究成果能夠為含分散式發電的家庭智慧型用電的發展提供理論和技術上的支持。

結題摘要

家庭智慧型用電是智慧型電網關鍵技術之一，開展家庭智慧型用電的相關研究可產生顯著的經濟效益、環境效益和社會效益。本項目的研究內容為家庭智慧型用電中的複雜化問題和不確定性問題，主要集中於含分散式發電的家庭智慧型用電魯棒最佳化。本項目完成了含分散式發電的家庭智慧型用電的相關建模研究，研究各類家庭電器設備的一般建模方法，並結合實際建立各類家庭電器設備的數學模型。項目研究家庭智慧型用電最佳化的典型目標，研究制定各目標定量指標的一般方法，並結合實際建立家庭智慧型用電各最佳化目標的數學模型。在家庭智慧型用電最佳化系統數學模型基礎上，本項目構建了建立含分散式發電的家庭智慧型用電不確定性分析及魯棒最佳化問題，將魯棒最佳化思想引入到求解家庭智慧型用電運行最佳化問題中，並相應建立了含不確定環境溫度、不確定熱水用量和不確定工作截止時間的魯棒對等式。通過進行非線性魯棒對等式的數學變換，魯棒最佳化模型最終被轉化為可被求解的混合整數規劃模型。針對家庭用電計畫最佳化中的戶用光伏出力不確定性問題，提出了一種魯棒最佳化方法，構建了一個能夠靈活調整解魯棒性的魯棒最佳化問題，並提出了將其轉換為可解的混合整數二次規劃問題的方法。並且本項目利用基於區間約束違背容忍度的區間數規劃方法分析和處理了含有界不確定參數的家庭智慧型用電問題。項目引入了滾動最佳化方法，根據系統的最新運行狀態和與預測數據更新最佳化參數，得到實時的預測調度結果。通過將滾動最佳化方法與分布魯棒最佳化、區間數最佳化和機會約束規劃三種不確定性最佳化方法相結合，得到三種不同的家庭智慧型用電實時最佳化方法，並分別套用於實際的家庭智慧型用電最佳化環境中，得到了家庭智慧型用電最佳化的滾動最佳化形式，根據最佳化方案的實際運行環境和執行情況，不斷對最佳化方案進行滾動更新，提升方案的執行效果。