一种自动需求响应装置及方法与流程

本发明涉及电力应用领域，尤其是关于一种自动需求响应装置及方法。

背景技术：

当今社会电力需求迅猛增长，能源危机和供需矛盾日益严峻，我国大部分地区出现区域性、季节性、时段性、结构性的缺电和峰谷差扩大现象，现有的主要解决方式有两种，有序用电和需求响应。

其中有序用电为当前使用的主要解决手段，是指通过法律、行政、经济、技术等手段，加强用电管理，改变用户用电方式，采取错峰、避峰、轮休、让电、负控限电等一系列措施，避免无计划拉闸限电，规范用电秩序，将季节性、时段性电力供需矛盾给社会和企业带来的不利影响降至最低程度，但其强制性的执行方式并未考虑用户的实际需求和状况，欠缺合理性和有效性。

需求响应(demandresponse，简称dr)即电力需求响应的简称，是指当电力批发市场价格升高或系统可靠性受威胁时，电力用户接收到供电方发出的诱导性减少负荷的直接补偿通知或者电力价格上升信号后，改变其固有的习惯用电模式，达到减少或者推移某时段的用电负荷而响应电力供应，从而保障电网稳定，并抑制电价上升的短期行为。

然而传统的需求响应存在明显的缺陷，从一方面来说，传统的需求响应主要依赖于人工信号传输和人工响应，需要调度部门通过电话、短信或公告将需求响应信号告知用户侧，用户侧的管理人员或操作人员通过手动关停设备或调整设备运行时间、功率来进行响应，该种方式响应的时效性和可靠性得不到保障；从另一方面来说，传统的需求响应用户侧的电能消耗信息不能及时传输至需求响应控制中心，电网公司或操作人员无法根据用户响应行为及时调整需求响应触发信号，需求响应灵活性和效率不高。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足之处，本发明的目的在于提供一种自动需求响应装置及方法，基于优先级、广度(覆盖面)、深度(时长)、价格等因素的响应模型，根据工业、商业、居民等识别用电优先级和用途，结合需求侧响应频率，通过接收响应时间、电价、政策等基于价格或激励的信息，自动制定需求响应处理策略进行削峰填谷。

本发明提供一种自动需求响应系统，包括至少一安装在用户侧的智能电表、安装在电网公司侧的量测数据管理系统以及连接所述智能电表和所述量测数据管理系统的通信网络，其中所述智能电表接收并执行来自需求响应控制中心的需求响应信息，并将执行所述需求响应信息对应的响应策略后的负荷数据信息通过所述通信网络反馈给所述量测数据管理系统。

在一变化实施例中，所述需求响应控制中心与所述智能电表相连，所述智能电表接收来自所述需求响应控制中心的需求响应信息，根据所述需求响应信息执行相应的响应策略，并发送所述响应策略至所述需求响应控制中心。

在一变化实施例中，所述智能电表包含接收单元、控制单元和信息反馈单元，其中，所述接收单元接收所述需求响应控制中心发出的所述需求响应信息，并传送至所述控制单元，所述控制单元根据所述需求响应信息执行相应的所述响应策略，所述信息反馈单元反馈所述响应策略至所述需求响应控制中心，并反馈执行所述响应策略的负荷数据信息至所述量测数据管理系统。

在一变化实施例中，所述至少一智能电表之间相互连接构成群体网络，但相互之间不通信。

在一变化实施例中，所述通信网络基于通信两端认可的协议和标准建立通信通道，在所述量测数据管理系统中建立采集主站，在所述智能电表中安装智能芯片，通过所述采集主站利用通信通道发送信号并得到所述智能芯片的信息反馈完成两端的通信连接。

此外，本发明还提供一种自动需求响应方法，包含步骤：智能电表接收来自需求响应控制中心的需求响应信息，并根据所述需求响应信息执行相应的响应策略；所述智能电表发送所述响应策略至所述需求响应控制中心；所述智能电表反馈执行所述响应策略后的负荷数据信息至量测数据管理系统；所述量测数据管理系统对所述负荷数据信息进行统计分析。

由此可见，本发明通过构建用户侧和电力公司侧的双向通信连接，用户侧可及时获取需求响应信息，并做出反映，电力公司可及时获取用户侧的响应结果，对其进行统计和分析，用于对需求响应信息的调整和优化，从而可不断优化电力曲线，减低峰谷差，同时也可避免负荷反弹引起的另一个高峰。此外，安装在用户侧的智能电表，可基于预先设定的响应策略自动对需求响应信号做出反映，执行相应的响应策略，无需人工操作，不仅可及时对需求响应做出反映，还节省了人工成本，避免了由人工操作引起的延迟和可能的误差。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例所提供的自动需求响应系统结构示意图。

图2为本发明一较佳实施例所提供的自动需求响应方法流程图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明实施例进行详细说明。

请参照图1，图1为本发明一较佳实施例所提供的自动需求响应系统结构示意图。

如图1所示，自动需求响应系统100包含需求响应控制中心c、智能电表10、量测数据管理系统20，以及连接智能电表10和量测数据管理系统20的通信网络102，其中，智能电表10分别与需求响应控制中心c和量测数据管理系统20连接。值得注意的是，本发明的实施例中，智能电表10的个数至少为一个， 一般情况下是多个，本实施例中为图示清晰，绘示两个智能电表10a，10b为例，进行说明，本发明并不以此为限。以下将分别针对系统的各组成部分进行详细说明。

需求响应控制中心c是指发布需求响应信息的政府单位或电力公司，需求响应信息一般包含需求响应控制信息及激励信息。通过发布该些需求响应信息，改变固有的习惯用电模式，达到减少或者推移某时段的用电负荷而响应电力供应，从而保障电网稳定。需求响应控制中心c与安装在各用户侧的智能电表10(图中10a和10b)相连，并将需求信息发送至智能电表10。

本发明的实施例中，需求响应控制中心c制定年度系统规划，确定可替代或需调整控制的负荷数量，将年度系统规划进行分解形成月度系统规划和日可转移负荷，在用电高峰或低谷时期发布基于价格或基于激励的需求响应信号，用于用户接收、识别和响应，进行负荷自愈以曲线平滑，

智能电表10(10a和10b)，分别连接于需求控制中心c和量测数据管理系统20，包含接收单元11、控制单元12和信息反馈单元13，其中，接收单元11接收需求响应控制中心c发出的需求响应信息，并将需求响应信息传送至控制单元12；控制单元12根据来自接收单元11的需求响应信息在预定义的响应策略群中查找对应的响应策略，并通过对用电设备的启停进行控制的方式，执行该响应策略，信息反馈单元13将控制单元12所执行的响应策略反馈至需求响应控制中心c，并将执行响应策略的负荷数据信息反馈至量测数据管理系统20。值得注意的是，用户根据实际需求可对智能电表中的响应策略调整，使其更符合自身的实际状况。

本发明的实施例中，智能电表10安装在用户侧，故其数量与用户数量相同或大于用户数量，在实际应用中，用户的类型复杂，包括家庭用户，也包含企业用户等各种类型，用户类型的不同，其用电状况和计费模式都不相同，需求响应控制中心在发送需求响应信息时，较佳的，是要根据不同的用户类型来制定不同的需求响应信息，在本发明的一较佳实施例中，同一类型的用户可相互连接成一个群体，该群体内的用户所接受的需求响应信息相同，例如，所有的家庭用户可相互连接构成一个用户群体，需求响应控制中心c在发送需求响应信息时，可统一将针对家庭用户的需求响应信息发送给该群体，而无需对分别对单个用户进行发送，从而能有效的针对不同用户群体制定不同需求响应策略，具体的实现方式为相同类型用户所安装的智能电表之间相互连接构成群体网络，但相互之间不通信，也就是说，这些智能电表之间存在相互连接，但该连接仅用于接收来自需求响应控制中心c的信息，如此一来，需求响应控制中心c只需对该群体网络发送相应的需求响应信息，在该群体网络中的所有用户都能收到需求响应信息，而在其他群体网络的用户则收到针对其所在群体的需求响应信息。

量测数据管理系统20安装并运行在电网公司侧的服务器上，通过通信网络102与智能电表10连接，通过智能电力10获取用户执行需求响应削减的负荷量、持续时间和响应频率等信息，对总负荷响应进行统计和分析，为价格或激励策略调整提供参考，为用户激励核算和执行效果验证提供依据。需求响应控制中心c根据量测数据管理系统采集的负荷数据进行核算，对用户进行经济或政策补贴，同时为后期需求响 应策略制定与发布提供数据参考。

通信网络102基于通信两端认可的协议和标准建立通信通道，通过在量测数据管理系统20中建立采集主站，在用户侧智能电表10中安装智能芯片，采集主站利用通信通道发送信号并得到智能芯片的信息反馈完成两端的通信连接。

此外，基于上述自动需求响应系统100，本发明还提供一种自动需求响应方法，请同时参照图1和图2，图2绘示本发明一较佳实施例所提供的自动需求响应方法流程图。如图2所示，自动需求响应方法包含步骤：

s1：智能电表10接收来自需求响应控制中心c的需求响应信息，并根据需求响应信息执行相应的响应策略；

s2：智能电表10发送响应策略至需求响应控制中心c；

s3：智能电表10反馈执行响应策略后的负荷数据信息至量测数据管理系统；

s4：量测数据管理系统20对负荷数据信息进行统计分析。

本发明通过构建用户侧和电力公司侧的双向通信连接，用户侧可及时获取需求响应信息，并做出反映，电力公司可及时获取用户侧的响应结果，对其进行统计和分析，用于对需求响应信息的调整和优化，从而可不断优化电力曲线，减低峰谷差，同时也可避免负荷反弹引起的另一个高峰。此外，安装在用户侧的智能电表，可基于预先设定的响应策略自动对需求响应信号做出反映，执行相应的响应策略，无需人工操作，不仅可及时对需求响应做出反映，还节省了人工成本，避免了由人工操作引起的延迟和可能的误差。

以上仅为对本发明所提供技术方案的举例性说明，并不应成为对发明的限制。任何为脱离本发明范畴而进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求中。