基于补贴及政策激励的电力需求响应负荷削减量计算方法
【专利摘要】一种基于补贴和政策激励的电力需求响应用户负荷削减量的计算方法，其特征是包括以下步骤：S1，用五种方法求解用户电力负荷基线：分别为K2基线法、K3基线法、K4基线法、K5基线法和K6基线法；S2，基线适用性判定：a.求出实际负荷曲线和上述各项基线的相关系数；b.求出实际负荷曲线和上述各项基线之间的距离值；c.求出上述各项基线计算出的高峰时段用电量与实际的相对误差；3条判据结果乘以各项判据的权重并取和，取最小者为最佳基线；S3，电力需求响应用户负荷削减量计算：包括单个电力需求响应事件的负荷削减值计算和最终负荷削减值结算。本发明对于不同负荷特性的企业使用不同的负荷削减量的计算方法，能更准确、合理的计算负荷削减量。
【专利说明】
基于补贴及政策激励的电力需求响应负荷削减量计算方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种求解电力需求响应负荷削减量计算方法，尤其是涉及一种基于补 贴和政策激励的电力需求响应负荷削减量的计算方法。
【背景技术】
[0002] 电力需求响应通过补贴和政策等激励方式，让用户自愿自觉地在用电高峰时期临 时减少电力负荷，进而确保电力运行安全、减少对用户正常生产、工作的影响。
[0003] 求解电力需求响应负荷削减量最主要的就是确定用户电力负荷基线和计算负荷 削减量。
[0004] 由于工业企业用电负荷受订单影响较大，企业的用电负荷曲线不像楼宇、居民用 户那么规律性强。目前，国际上电力需求响应的基线模型大都以建筑与居民用电为主，关于 求工业企业需求负荷基线的方式在文献中及与国外专家的交流中很少涉及。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题，就是提供一种基于补贴和政策激励的电力需求响应 用户负荷削减量的计算方法，可适用于工业企业电力需求响应负荷基线的确定，并可据此 计算工业企业电力需求响应负荷削减量。
[0006] 解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
[0007] -种基于补贴和政策激励的电力需求响应用户负荷削减量的计算方法，其特征是 包括以下步骤：
[0008] 用户电力负荷基线本质上是用户短期负荷需求预测曲线，是根据历史数据及预测 当时的其他相关数据(气温、湿度、生产调度安排等），对短期的未来进行模拟的曲线；
[0009] 如果不考虑误差，则某企业某天的基线曲线就是该企业正常用电的预测模拟曲 线，故可以作为需求响应的基线来计算实际负荷削减量。由于企业的种类繁多，用电模式各 不相同，对于不同负荷特性的企业就需要使用不同的基线算法；如陶瓷行业、铝合金行业、 纺织行业等；由于在正常情况下生产是有规律的，因此其负荷特性也有一定的规律;对于一 个企业来说，评判基线算法好坏的标准是在没有任何特殊事件(如生产安排急剧变化、设备 检修、需求响应、有序用电等)发生的前提下，基线与实际负荷曲线越接近越好。考虑到非工 作日不会作为需求响应日，以下描述的所有基线方法都是针对工作日的计算方法;但如果 需要，略作修改后可以覆盖周末。
[0010] 目前在客户数据有限的情况下，借鉴国际与国内需求响应实践，针对某市电力需 求响应试点要求，以及利用已获得的某市电力用户有限的数据进行的初步分析，提出以下 五种负荷削减量的计算方法。
[0011] S1，用五种方法求解用户电力负荷基线
[0012] S1-1，采用K2基线法（10/3方法)求解
[0013] 从需求响应日开始前的10个工作日中选取日最高用电负荷的3个工作日的平均值 作为基线；
[0014] S1-2,采用K3基线法（10/10方法)求解
[0015] 以需求响应日开始前的10个工作日的平均值作为基线；
[0016] S1-3,采用K4基线法(5/3方法)求解
[0017] 从需求响应日开始前的5个工作日中选取日最高用电负荷最大的3个工作日的平 均值作为基线；
[0018] S1-4,采用K5基线法(5/5方法)求解
[0019] 以需求响应日开始前的5个工作日的平均值作为基线；
[0020] S1-5,采用K6基线法(2/2方法)求解
[0021 ]以需求响应日开始前的2个工作日的平均值作为基线；
[0022] S2,基线适用性判定
[0023]每个用户需要选取最适合他们的基线来计算负荷削减值;理论上来说，类似的行 业拥有类似的用电负荷曲线，用的基线也是一样的；不管是什么企业，选取基线的基本原则 是在没有特殊情况发生的时候，用电负荷曲线和基线要尽可能一致；
[0024]评判依据：
[0025] a.求出实际负荷曲线和上述各项基线之间的距离值（以欧氏距离为主）；
[0026] b.求出上述各项基线计算出的高峰时段用电量与实际的相对误差；
[0027] c.依据判据结果取相对误差最小者为最佳基线；
[0028] S3,电力需求响应用户负荷削减量计算
[0029] S3-1，单个电力需求响应事件的电力需求响应用户负荷削减值计算
[0030] 对于一个参加某一需求响应事件的企业A来说，用PC表示该企业承诺的负荷削减 值;N表示事件发生时间段内实际负荷值的记录个数，所述的记录15分钟记录一次，包括端 占 .
[0031] 如果是已完成的事件，则1小时事件取Ν=5; 2小时事件取Ν=9;
[0032] 如果是正在进行中的事件，则Ν表示为事件已经发生时段的负荷值记录个数；
[0033] Pi，i = 1，2···Ν表示每个时刻记录的实际负荷值，為i = 1，2···Ν表示对应时刻的基 ? 线；
[0034] 定义k为计算其该事件最终负荷削减量的起始时刻，由下列公式得到：
[0036]电力需求响应用户负荷削减量计算公式如下：
[0038] S3-2,最终负荷削减值结算
[0039]每次事件得到一个实际负荷削减值，记其中最大的4个为Pi，i = 1，2，3，4;如果这 四个值都不小于〇. 8PC，则最终削减值以托来结算;否则，则按照4次的平均值来计算;如果某 一次的削减值大于pc，则按pc来计算，即：
[0041] 有效效果：由于企业的种类繁多，用电模式各不相同，本发明对于不同负荷特性的 企业使用不同的负荷削减量的计算方法，能更准确、合理的计算负荷削减量。
【具体实施方式】
[0042] 本发明的基于补贴和政策激励的电力需求响应方法实施例，包括以下步骤：
[0043] S1，用五种方法求解用户电力负荷基线
[0044] -.基线详细计算方法
[0045]例1:假设我们要计算某企业在2014年7月25日上午10点这个时刻的负荷基准值， 下面利用各种算法来计算这个基线；
[0046] 首先，我们需要得到过去几天每天上午的实际负荷值以及每天的最大负荷值，见 表1:
[0047] 表1.实际负荷值以及每天的最大负荷
[0048]
[0049] 1·Κ2(10/3)法
[0050] 找到需求响应日之前10个工作日（7-12、7-13、7-19、7-20这四天因为非工作日被 剔除)7-11、7-14、7-15、7-16、7-17、7-18、7-21、7-22、7-23、7-24,选取其中当日最大负荷值 最高的3天，即7-22、7-23、7-24这3天。7-25早上10点的基准值就是上述3天10点实际负荷值 的平均值，即
[0051 ] (2197.6+2321.2+2353.2)/3 = 2290.7；
[0052] 2·Κ3(10/10)法
[0053]找到需求响应日之前10个工作日，7-25早上10点的基准值就是上述10天10点实际 负荷值的平均值，ΒΡ
[0054] (2284.4+2185.2+2223.6+2233.6+2274.8+2208.4+2365.6+2197.6+2321.2+ 2353.2)/10 = 2264.76；
[0055] 3·Κ4(5/3)法
[0056] 找到需求响应日之前5个工作日，即7-18、7-21、7-22、7-23、7-24，选取其中当日最 大负荷值最高的3天，即7-22、7-23、7-24这3天。7-25早上10点的基准值就是上述3天10点实 际负荷值的平均值，BP
[0057] (2197.6+2321.2+2353.2)/3 = 2290.7；
[0058] 4·Κ5(5/5)法
[0059] 找到需求响应日之前5个工作日，7-25早上10点的基准值就是上述5天10点实际负 荷值的平均值，即
[0060] (2208.4+2365.6+2197.6+2321.2+2353.2)/5 = 2289.2；
[0061] 5·Κ6(2/2)法
[0062] 找到需求响应日之前2个工作日，即7-23、7-24这两天，7-25早上10点的基准值就 是上述2天10点实际负荷值的平均值，即
[0063] (2321.2+2353.2)/2 = 2337.2；
[0064] S2,基线适用性判定
[0065] a.求出实际负荷曲线和上述各项基线之间的距离值（以欧氏距离为主）；
[0066] b.求出上述各项基线计算出的高峰时段用电量与实际的相对误差；
[0067] c.依据判据结果取相对误差最小者为最佳基线；
[0068] S3,实际负荷削减值计算
[0069] 1.单次电力需求响应事件的负荷削减值计算
[0070] 假定某企业在2015年6月27日下午14:00到16:00进行需求响应，已知该企业承诺 的负荷削减值为1 〇〇〇kW，对应时间点的负荷值和基线如表3所示。
[0071] 表3.企业应时间点的负荷值和基线
[0073] 我们注意到，Δ PjP Δ P2都没有到〇.8*1000,所以k = 3。该企业在这次事件中的实 际削减值为
【主权项】
1. 一种基于补贴和政策激励的电力需求响应用户负荷削减量的计算方法，其特征是包 括W下步骤： S1，用五种方法求解用户电力负荷基线 S1-1，义用K2基线法求解 从需求响应日开始前的10个工作日中选取日最高用电负荷的3个工作日的平均值作为 基线； S1-2，义用K3基线法求解 W需求响应日开始前的10个工作日的平均值作为基线； S1-3，义用K4基线法求解 从需求响应日开始前的5个工作日中选取日最高用电负荷最大的3个工作日的平均值 作为基线； S1-4,义用K5基线法求解 W需求响应日开始前的5个工作日的平均值作为基线； S1-5，义用K6基线法求解 W需求响应日开始前的2个工作日的平均值作为基线； 52, 基线适用性判定 评判依据： a. 求出实际负荷曲线和上述各项基线之间的距离值. b. 求出上述各项基线计算出的高峰时段用电量与实际的相对误差； C.依据判据结果取相对误差最小者为最佳基线； 53, 电力需求响应用户负荷削减量计算 S3-1，单个电力需求响应事件的电力需求响应用户负荷削减值计算 对于一个参加某一需求响应事件的企业A来说，用Pe表示该企业承诺的负荷削减值;N表 示事件发生时间段内实际负荷值的记录个数，所述的记录15分钟记录一次，包括端点； 如果是已完成的事件，则1小时事件取N=5; 2小时事件取N=9; 如果是正在进行中的事件，则N表示为事件已经发生时段的负荷值记录个数； Pi，i = 1，2···Ν表示每个时刻记录的实际负荷值，； = L 2..表示对应时刻的基线； 定义k为计算其该事件最终负荷削减量的起始时刻，由下列公式得到：S3-2，最终负荷削减值结算 每次事件得到一个实际负荷削减值，记其中最大的4个为Pi, i = l，2,3,4;如果运四个 值都不小于0.8Pe，则最终削减值WPe来结算;否则，则按照4次的平均值来计算;如果某一次 的削减值大于Pc，则按Pc来计算，即：α2.根据权利要求1所述的基于补贴和政策激励的电力需求响应用户负荷削减量的计算 方法，其特征是:所述的步骤S2中的实际负荷曲线和上述各项基线之间的距离值为欧氏距 离。
【文档编号】G06F19/00GK106096252SQ201610393293
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月2日 公开号201610393293.3, CN 106096252 A, CN 106096252A, CN 201610393293, CN-A-106096252, CN106096252 A, CN106096252A, CN201610393293, CN201610393293.3
【发明人】杨云瑞, 黄宇魁, 张远雄, 李畅, 程细南, 林润森
【申请人】广东卓维网络有限公司