9、智能住宅建筑需求响应框架解析

智能住宅建筑需求响应框架解析

1. 家庭组件模型

在智能电网环境中，终端消费者可通过采用合适的需求响应计划，从电力公司获得更多激励，并节省年度电费。借助先进的能源管理系统，消费者能轻松且积极地参与这些计划，还可改变用电模式以增加经济收益。此外，住宅建筑倾向于安装不同的储能技术，以避免停电并满足高峰时段的部分用电需求。部分消费者还会选择使用家用可再生能源，减少对电网的依赖。因此，对不同家庭组件进行数学建模，对能源管理系统的成功实施至关重要。

1.1 非即时可调度需求（NINSDs）模型

NINSDs 是必要负载，会根据用户指令立即运行。其需求模式动态变化，主要取决于用户的可用性，用户在特定日期开启 NINSD 的时间具有高度随机性。为满足用户需求和舒适度，住宅建筑中所有 NINSD 的需求被汇总，视为一个功率消耗动态变化的单一负载。

1.2 即时可调度需求（INSDs）模型

定义可用 INSD 的集合为 A，不可调度需求（NINSDs 和 INSDs）的时间间隔集合为 I。INSD a 在任何不可调度需求间隔 i 的运行状态向量 $X_a$ 定义如下：
$X_a = [x_1^a, x_2^a, …, x_i^a, …, x_I^a] \quad \forall a \in A$
其中，A 表示住宅建筑中可用 INSD 的数量，I 表示一天内不可调度需求间隔的最大数量，$I = \lfloor 24 \times \frac{60}{DNS} \rfloor$，DNS 是用户指定的不可调度需求间隔的持续时间（分钟）。

当已知用户设定温度（$T_{set}^a$）、制造商设定的允许公差范围（$\D