一种计及舒适性和方便性的用户用电需求响应潜力分析方法及系统与流程

本发明涉及电力，具体涉及一种计及舒适性和方便性的用户用电需求响应潜力分析方法及系统。

背景技术：

1、电力能源供需格局的变化、能源发展的趋势使国内外电力行业市场改革进步，加速了各国智能电网的建设。发用电计划的放开和可再生能源、分布式电源集中并网使得传统的需求侧单侧随机电力系统渐渐成为供需双侧随机系统,这冲击了电力系统的平稳运作，调度部门工作也因此变难。电力需求侧管理的增强与终端用电效率的提升，能使需求侧的可控资源与供应侧一样，成为电力系统规划运行的可调控资源，这是双侧随机电力系统的良好应对方式。所以，需求侧资源的开发、需求侧管理的增强、供需双侧可控资源的调和，能够助力电网电力的瞬间平衡。不光如此，在使需求侧用电效率增长的同时，可再生能源也能得到消纳，推动了电力系统更好地往清洁、高效、安全的方向发展。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明公开提供了一种计及舒适性和方便性的用户用电需求响应潜力分析方法及系统，该方法对于用户用电需求响应潜力分析充分考虑了用户的舒适度和方便性等因素，保证了所述分析具有较高的完成度。

2、本发明的技术方案为：一种计及舒适性和方便性的用户用电需求响应潜力分析方法，包括：

3、获取用户用电相关数据，所述相关数据包括用户用电负荷数据和用户行为数据；

4、基于用户用电相关数据，建立用户响应潜力评估体系；

5、利用三标度层次分析法分配所述用户响应潜力评估体系中的评估指标权重；

6、基于模糊优化集对分析理论，利用所述指标权重对需求侧用户响应潜力进行评估；

7、采用用户用电相关数据，结合实例计算需求侧用户潜力等级。

8、具体地，所述用户响应潜力评估体系中的评估指标包括：用户意愿度水平、用户响应配合度、负荷重要性、能够用于响应的设备容量比例、用户经济水平及用户响应所获补偿。

9、具体地，所述利用三标度层次分析法分配所述用户响应潜力评估体系中的评估指标权重，包括：

10、用三标度(1，0.5，0)两两对比各个指标，建立-级指标的优先判断矩阵；

11、

12、n表示元素个数，f表示矩阵，处阵中的元素fpq表示影响需求侧用户响应潜力的指标up与uq的相互关系；

13、其中fpq的判断规则如下:

14、

15、(把评判矩阵f变换成模糊一致性判断矩阵r:

16、

17、

18、

19、对上一步得到r进行一致性校验，即当λ∈i(i＝{1,2,…,n})且p≠q≠λ时，如果有

20、rpλrλyrqp＝rλprqλrpq   (6)

21、则成矩阵r满足一致性；

22、如果r不满足一致性，则

23、

24、将它转化为一致性矩阵；

25、对一致性矩阵r或r”利用和行归一法求得权重向量w，即

26、

27、得到评估指标体系--级指标权重为(0.444，0.333,0.222)，二级指标对于相对应的一级指标的权重[(0.625,0.375),(0.3330.444,0.222)，1]；

28、二级指标相对于需求侧用户响应潜力的权重为(0.278，0.167，0.111，0.148，0.074，0.222)。

29、具体地，所述基于模糊优化集对分析理论，利用所述指标权重对需求侧用户响应潜力进行评估，包括：

30、建立潜力评估等级标准；

31、利用集对分析理论算得评估指标值和各评估等级时间联系度；

32、根据联系度计算评估指标值和各评估等级间相对隶属度：

33、计算用户响应潜力等级。

34、具体地，所述建立潜力评估等级标准：{skl|k＝1，2,…,n,l＝1,2,…,m}，用户对应于指标的指标值记作{xl|l＝1,2,…,m}，skl代表对于指标l，等级k的评估标准限值，n是划分等级的数目，m是指标的数目；

35、所述指标值的计算方法：将所有参与统计的用户的指标最大值当做参照值，把此次参与响应的用户情况归一化，再乘以百分制；指标值大，代表用户潜力等级就越大；该指标的等级为其指标值落入标准限值区间所对应的等级k。

36、具体地，所述利用集对分析理论算得评估指标值和各评估等级时间联系度；

37、把用户各指标值和其对应等级看成有m个特性的集对，考虑各指标权重，从同、异、反三方面综合判断：

38、设用户的潜力评估指标1，2，…，t1属于等级k中，那么同一度a为：

39、

40、式中:wl是第l个指标的归一化之后的权重；

41、设用户的响应潜力评估指标t1+1,t1+2,…,t2处于与等级k不相邻的等级里，因此对立度c为

42、

43、设用户的响应潜力评估指标t2+1,t2+2,…,m处于等级k的相邻等级中，因而单指标l的差异度bl＝wl,l＝t2+1,t2+2,…,m，单指标l差异度系数为il

44、

45、式中:x∈grad(k-1)代表指标1的指标值落入等级k-1里，x∈grad(k+1)代表指标1的指标值落入等级k+1里；则联系度u为

46、

47、式中，m是指标数目，j是对立系数，j取-1；

48、根据集对思想，分析了集对联系度里的同、异、反度所有特性，依据相应特性的数目而确定，将同、异、反度和差异度系数各个参数值都计算正确，含义清晰，直接展现集对评价的概念。

49、具体地，根据联系度计算评估指标值和各评估等级间相对隶属度：

50、根据联系度u∈[-1，1]，如果各用户和评价等级之间同一性越小，u就更接近-1，用户更倾向于不隶属于评价等级k，如果用户与评价等级k间的同-性越大,u就越接近于l,样本越倾向于隶属于评价等级k,因此联系度u也可看成一种相对差异度；

51、对集对分析理论进行模糊优化，再用其评估指标值和各评估等级k的联系度也即差异度，算出隶属度vk；

52、vk＝(1+uk)/2   (13)

53、其中，uk指某指标相对于等级k的差异度，它的值等于联系度u。

54、具体地，所述计算用户响应潜力等级：依据相对隶属度，用最大隶属度准则计算需求侧用户响应潜力等级h，用特征值进行结果的定量化，h的计算方法为:

55、

56、式中，k是等级，n是等级数目；是归一化的相对隶属度，不同等级乘上各自相对隶属度，再加和，就得到特征值；归一化所有用户经潜力评估后的等级hj,并以此当做各用户被分配的削减任务占总任务的比例，则各用户的削减任务为:

57、

58、其中，taj是用户j的削减任务量，ca是负荷削减的合同量，u是用户总数。

59、本发明还提供了一种计及舒适性和方便性的用户用电需求响应潜力分析系统，包括：

60、用户用电相关数据获取模块，用于获取用户用电相关数据；

61、用户响应潜力评估模块：用于基于用户用电相关数据，建立用户响应潜力评估体系；

62、评估指标权重分配模块：利用三标度层次分析法分配所述用户响应潜力评估体系中的评估指标权重；

63、需求侧用户响应潜力评估模块：基于模糊优化集对分析理论，利用所述指标权重对需求侧用户响应潜力进行评估；

64、需求侧用户潜力等级计算模块：采用用户用电相关数据，结合实例计算需求侧用户潜力等级。

65、本发明提供了一种计及舒适性和方便性的用户用电需求响应潜力分析方法，该方法基于用户用电负荷数据以及用电行为数据，深入发掘用户响应潜力的影响因素，建立了一般的需求侧用户响应潜力评估体系。同时，利用三标度层次分析法对指标权重进行分配。对比已存在的需求侧用户潜力评估方法，包括模糊综合评估法、支持向量机、单层次灰色关联分析法。提出基于模糊优化集对分析理论的需求侧用户响应潜力评估方法，结合实例计算需求侧用户潜力等级，并与模糊综合评估法进行对比，结果表明，从任务完成情况、不同用户规模任务完成率等方面证明该方法的优势。

66、该方法在需求响应潜力评估领域起着非常重要的作用，不仅为用户用电需求响应潜力分析评估提供了新的思路和方法，还考虑了用户的舒适度和方便性等因素，保证了具有较高的完成度。

67、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。