3、智能电网环境下基于差分进化和增强差分进化的家庭能源管理

智能电网环境下基于差分进化和增强差分进化的家庭能源管理

1. 引言

在早期，家庭生活简单，大部分工作靠手工完成，工业部门也仅使用简单机器。近年来，随着技术发展，人类生活在多方面得到改善。1970 - 1990 年，电力需求急剧增加，促使人们寻找替代能源，但传统电力系统难以适应这些变化。于是，智能电网应运而生，它实现了用户与电力公司之间的双向通信。

智能电网包含智能电表、智能电器和智能家居。智能电表能让用户与电力公司交换信息，用于智能家居的能源优化。需求侧管理（DSM）是智能电网能源优化的重要策略，其主要组件如下：
|组件|说明|
| ---- | ---- |
|智能电器|具备智能控制功能的电器|
|传感器|用于感知环境和电器状态|
|能源管理控制器|协调能源分配和管理|
|智能电网领域|涵盖电力分配、运营、市场等方面|
|服务提供商|为用户提供电力服务|
|消费者|使用电力的用户|
|居民区领域|包含多个家庭的区域|

DSM 允许用户将负载从高峰时段转移到低谷时段，对用户和供应商都有益。它能平衡供需，减少停电可能性，降低电力消耗、电费和峰均比（PAR）。

DSM 可通过多种技术方法实现，本文基于定价信号转移负载。动态定价率如分时电价（ToU）、阶梯电价（IBR）、临界峰时电价（CPP）和实时电价（RTP）反映了供需关系，鼓励用户将电器使用时间从高峰时段转移到低谷时段，其中 RTP 是电力市场最有效的定价方案。

2. 相关工作

世界各地许多研究人员致力于智能电网中电器的优化调度，以下是部分相关工作：
-