具有双向能量控制的住宅储能管理

我们考虑集成了可再生发电的住宅储能管理系统，并具备通过买卖实现与电网双向能量流动的条件。我们提出一种实时双向能量控制算法，旨在给定时间段内，在电池运行约束及能量买卖约束下，最小化由能量买卖以及储能活动引起的电池损耗与低效所导致的净系统成本。我们将该问题建模为随机控制优化问题，进而修改并转化这一难题，使之能够通过李雅普诺夫优化开发出实时能量控制算法。我们所开发的算法适用于任意且未知统计特性的可再生发电、负荷与电价，仅基于当前系统状态提供简单的闭式控制解，实时实现复杂度最低。此外，解的结构揭示了电池能量水平与电价如何影响能量流动与存储的决策。所提算法相对于最优非因果 T 时隙前瞻控制策略具有有界的性能保证。仿真表明了我们所提算法相较于其他实时与非因果算法的有效性，以及卖买电价比与电池低效对存储行为与系统成本的影响。