带储能系统的智能电网家庭最优能耗模型

本文提出将带储能系统的智能电网家庭能耗建模为跨期交易经济。跨期交易是指商品跨越时间的交易，此时代理人在任何时刻都面临消费或储蓄的选择，旨在未来使用储蓄或花费过去的储蓄。智能家庭将最优消费定义为：要么平衡/均衡消费以使公用事业公司面对均匀的需求，要么通过在电价较低的离峰时段储存能量并在电价较高的峰值时段使用储存能量来最小化消费成本。由于家庭能源需求和市场能源价格在一天内不同时段的变化性质，家庭在当前消费以满足能源需求、储存能量以供未来消费以及花费过去储存的能量之间面临权衡。利用消费者理论，我们将这些权衡或家庭的消费偏好建模为效用函数。我们引入了两种不同的效用函数，一种用于成本最小化，另一种用于消费平衡/均衡，并在各自的预算、消费、储存和储蓄约束下最大化这些函数，以求解最优消费 profile。带储能家庭的优化问题在消费平衡/均衡方案中被表述为几何规划，而在成本最小化方案中被表述为线性规划问题。仿真结果表明，所提出的模型在消费平衡/均衡方案中实现了极低的峰均比，消费成本降低了约 8%；而在成本最小化方案中，实现了电费账单的最低可能金额，消费成本降低了约 12%。