47、智能电网需求侧管理：FPA、GA、EDE与SBA算法的应用

智能电网需求侧管理：FPA、GA、EDE与SBA算法的应用

1. 背景与问题提出

随着人口增长，电力需求日益增加，而电力供应却面临挑战，导致需求侧管理（DSM）与供应侧管理（SSM）之间出现差距，进而形成较高的峰均比（PAR）。传统的电价方案，如分时电价（TOU）、实时电价（RTP）和临界峰电价（CPP）等，虽然能在一定程度上减轻电网负荷、降低用户电费，但往往忽视了用户舒适度（UC）。可再生能源（RES）的使用可提高UC并协助SSM，但安装和维护成本较高。因此，有效管理DSM中的电力消耗成为关键。

2. 相关模型与算法

2.1 能源消耗模型

考虑X个电器（X = (a1, a2, a3, a4, ……an)）和T个时间段（T = (t1, t2, t3, t4……t120)），总能耗用E表示，单个电器能耗为Ea，按时间段计算则为Ea(t)。单个电器在所有时间段的总能耗数学表达式为：Ea1(t) = (Ea1t1, Ea1t2, Ea1t3, Ea1t4……Ea1t120)，整体能源消耗方程为：
EnergyConsumption(x) = $\sum_{t=1}^{120}(\sum_{a=1}^{X}Ea(t))$

2.2 负载分类模型

将电器分为两类：可调度电器（ACA）和不可调度电器（MCA）。仅对ACA进行调度，因为MCA的运行取决于用户需求，难以调度。用x表示功率消耗，z表示功率额定值，y表示电器状态（0为关闭，1为开启），则任何特定电器的总功率消耗数学表达式为：
PowerConsumption(x) = $\sum_{t=1}^{120}(\sum_{a=1}^{X}z_{t