7、家庭能源管理系统优化与负荷调度策略

家庭能源管理系统优化与负荷调度策略

1. 背景与问题提出

在现代社会，能源需求呈指数级增长，能源成为了宝贵的资源。为解决居民区的能源危机问题，人们将需求侧管理（DSM）与智能电网（SG）相结合。DSM 能让消费者有效安排负荷曲线，降低电费成本并减少功率峰值，即峰均比（PAR）。

2. 相关算法介绍

2.1 和谐搜索算法（HSA）

和谐搜索算法是 2001 年由 GEEM 等人提出的基于种群的算法，它模拟了音乐家的行为。HSA 的步骤如下：
1. 通过随机生成初始化和谐搜索记忆（HSM）。
2. 即兴创作新的和谐。
3. 将步骤 2 中的新解决方案与和谐记忆（HM）中的最差值进行比较，更新 HM。
4. 重复步骤 3 和 4，直到满足终止条件。

其算法代码如下：

1: Initialize all parammeters
2: for all appliances aϵA
3: for all time slots tϵT
4: Generate new population
5: for j = 1:MaxItr
6: PA ←(PAmax −PAmin)/(MaxItr) ∗j + PAmin
7:
    for pp = 1:NVAR
8:
        BW(pp) ←bwmax ∗exp(coef ∗j)
9:
    end for
10: Improvise new harmony
11:
    for i=1:NVAR
12:
        if (ran < HMCR)then