郑晓坤 杨森 王海斌

摘   要：家庭能源系统是能源互联网的重要组成部分，文章针对家庭能源系统在并网模式下的能量优化管理问题，综合考虑各时段优化决策之间的联系，以系统长期运行经济效益最大化为目标，建立多时段动态优化模型。考虑到模型中存在的非线性互补约束以及多时段动态规划所导致的求解难点，利用遗传算法进行计算。最后根据实测数据建立仿真算例，验证了模型和算法的有效性。

关键词：家庭能源系统;多时段动态规划;遗传算法

家庭能源系统是能源互联网的重要组成部分[1]，其能量优化管理是指通过合理控制系统各部分之间的能量使用而使系统运行最优。目前国内外学者针对家庭能源系统能量优化管理问题已经开展了一些有意义的工作，其中大部分研究以系统运行经济效益最大化为优化目标[2-3]，在对时间的处理上，以1 h为单位时长，考虑一天或一周内的时间内系统运行方案，通过控制电池工作的状态来实系统中能量在各部分的分配，从而实现最大化经济化目标。本文以典型的家庭能源系统为研究对象，建立系统的运行管理模型，并以1 h为单位时长，通过控制系统在单位时段内的运行模式使系统24 h的运行经济效益最大化。本文最后利用仿真算例对模型进行验证，并利遗传算法求解模型中的动态规划问题。实现结果符合实际，支持模型的有效性。

1    家庭能源系统结构

典型的家庭能源系统结构主要包括：局域消费者（用户负载）、可再生能源发电单元（风力发电单元和光伏发电单元）以及蓄电池。……