9、智能住宅建筑的需求响应框架解析

智能住宅建筑的需求响应框架解析

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，从公用事业公司获得更多激励，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。这些系统还能帮助终端用户改变用电需求模式，增加用户的经济效益。此外，住宅建筑倾向于安装不同的储能技术，以避免停电，并在用电高峰期满足部分需求。一些消费者还选择使用家庭可再生能源，以减少对电网的依赖。因此，对不同家庭组件进行数学建模，对于成功实施此类能源管理系统至关重要。

1.1 非可调度非即时需求设备（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。用户在特定日子开启 NINSD 的时间具有高度随机性。为满足用户需求和舒适度，将住宅内所有 NINSD 的需求汇总，视为一个功率消耗动态变化的单一负载。

1.2 可调度非即时需求设备（INSDs）模型

定义可用 INSD 的集合为 A，非可调度需求（NINSDs 和 INSDs）区间的集合为 I。INSD a 在任何非可调度需求区间 i 的运行状态向量定义如下：
[
X_a = [x^1_a, x^2_a, …, x^i_a, …, x^I_a] \quad \forall a \in A
]
其中，A 表示所考虑住宅建筑中可用的 INSD 数量，I 表示用户定义的一天内非可调度需求区间的最大数量，(I = \lfloor 24 \times \frac{60}{DNS} \rfloor)，DNS 是用户指定的非可调度需求区间的持续时间（分钟）。

当已知用户