一种基于优先权的负荷转移需求响应方法和系统与流程

本发明属于智能电网，涉及需求侧响应管理，特别涉及一种基于优先权的负荷转移需求响应方法和系统。

背景技术：

1、智能电网能够整合不同的能源、存储设备以及客户参与，此外需求侧管理(dsm)可以更有效地利用发电能力减少智能电网中发电资源的利用率不足。在智能电网中，需求侧管理的一个重要方面是减少高峰负荷需求，并确保以较低的运营成本向客户提供可持续的电力供应，这可以通过减少负荷需求或转移负荷来实现。目前，dsm技术的重点已经转移到存在大量不同类型的可控设备的智能电网。因此，在智能电网中，需求侧响应管理策略应该包括分布式发电机和可再生能源(res)，以及传统的用户电器。可再生能源的不可预测性给传统的电力调度功能带来了挑战。在这种情况下，最佳负荷消费的标准可以是最大限度地利用可再生能源，最大限度地减少从主电网进口的电力，通过提供激励措施使经济效益最大化或者减少峰值负荷需求。然而传统的需求侧响应管理策略的只关注处理有限的可控负荷，并没有考虑到可再生能源增加的影响，因此无法避免峰值负荷需求的产生。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明基于遵循可再生能源发电模式的dsm技术，从负荷控制器获取能源消耗数据，并为房屋所有者提供界面来监测电器的状态和它们的电力消耗，使用负荷转移作为基于优先级的负荷转移需求响应的处理方案。本发明要解决的技术问题是：减少输入功率不确定的可再生资源的需求和供应之间的差异。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案。

3、本发明首先公开了一种基于优先权的负荷转移需求响应方法，该方法包括以下步骤：

4、步骤1：基于dsm技术，在预定义的负荷预测时间段内通过负荷控制器获取能源消耗数据，并导入弹性负载的负荷和发电数据；

5、步骤2：根据所述发电数据确定负荷限额，并根据所获取的能源消耗数据，判断负荷总需求量是否超过所述负荷限额；

6、步骤3：如果所述负荷总需求量超过预设负荷限额，则基于所述弹性负载的负荷优先级，执行负荷转移需求响应。

7、本发明进一步包括以下优选方案：

8、所述基于dsm技术，在预定义的负荷预测时间段内通过负荷控制器获取能源消耗数据，进一步包括：

9、设定负荷预测时间段的一个开始时间点，时间横跨一天；

10、通过以下公式获取能源消耗数据：

11、

12、其中p(t)为时间t的预测负荷；a(t)是预测负荷中的临界负荷值；kti是在时间t开启的设备类型i的数量；qi是设备类型i中的单个设备的功耗；表示弹性负荷，设备类型i的优先级从1到10递减；1表示最高优先级负荷，10表示最低优先级负荷。

13、所述负荷限额表示为qg(t)+qrg(t)-p(t)；其中qg(t)是在时间t来自公用事业的总功率，qrg(t)是在时间t由可再生能源输送的功率；

14、在dsm技术中，通过判断以下公式的约束负荷峰值并进行负荷总需求量与负荷限额的比较，来判断负荷总需求量是否超过负荷限额：

15、qg(t)+qrg(t)≤p(t)。

16、在步骤3之前，方法还包括：

17、如果所述负荷总需求量小于所述负荷限额，则进行实际的负荷启动，不执行负荷转移。

18、基于优先权的负荷转移需求响应以合成负荷不超过当前发电容量为约束，所述合成负荷g(t)按照以下方式定义：

19、

20、其中，表示先前转移负荷，即从时间t-1移位到时间t的弹性负荷，是在时间t-1开启的设备类型i的数量；所述合成负荷g(t)不超过当前时间t的发电容量f(t)，即：

21、

22、k(t-1)i'表示转移到下一个时隙的设备类型i的数量；qi是设备类型i中的单个设备的功耗；

23、所述发电容量f(t)为在时间t来自公用事业的总功率qg(t)与在时间t由可再生能源输送的功率qrg(t)的总和：

24、f(t)＝qg(t)+qrg(t)。

25、在任何时间t，所述dsm技术所需的能量或输入的负荷数据量g(t)将是时间t的预测负荷与在时间t已转移的负荷之和：

26、

27、其中满足

28、为时间t内的所有优先级弹性负荷加上前一个时隙的移位弹性负荷，满足以下条件：

29、

30、

31、其中，xt是满足负荷值小于或等于时间t的发电量时被允许启动的最高优先级。

32、当负荷转移需求响应执行完成后，重新判断限额条件，如果满足负荷总需求量小于负荷限额，则结束负荷转移，否则重新执行负荷转移需求响应。

33、本发明同时公开了一种利用前述基于优先权的负荷转移需求响应方法的基于优先权的负荷转移需求响应系统，包括负荷需求量与发电量获取模块、负荷限额判断模块和负荷转移需求响应模块。

34、所述负荷需求量与发电量获取模块用于基于dsm技术，在预定义的负荷预测时间段内通过负荷控制器获取能源消耗数据，并导入弹性负载的负荷和发电数据；

35、所述负荷限额判断模块用于根据所述发电数据确定负荷限额，并根据所获取的能源消耗数据，判断负荷总需求量是否超过所述负荷限额；

36、所述负荷转移需求响应模块用于如果所述负荷总需求量超过预设负荷限额，则基于所述弹性负载的负荷优先级，执行负荷转移需求响应。

37、本申请还公开了一种终端，包括处理器及存储介质；

38、所述存储介质用于存储指令；

39、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据前述基于优先权的负荷转移需求响应方法的步骤。

40、本申请还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述基于优先权的负荷转移需求响应方法的步骤。

41、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明针对减少高成本和高排放发电机组运行的需求，提出一种基于优先权的负荷转移需求响应方法，基于dsm技术进行负荷预测，在高峰期减少用电需求的基础上，将负荷优先安排到某个时间段或将负荷转移到另一个时间段，使高峰能源需求最小化。根据家用电器优先级、公用事业信号和家庭的净电力平衡，决定削弱负荷或转移选定的最终使用电器，从而减少可再生能源增加情况下的需求和供应之间的差异。

技术特征：

1.一种基于优先权的负荷转移需求响应方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于优先权的负荷转移需求响应方法，其特征在于，所述基于dsm技术，在预定义的负荷预测时间段内通过负荷控制器获取能源消耗数据，进一步包括：

3.根据权利要求2所述的基于优先权的负荷转移需求响应方法，其特征在于，所述负荷限额表示为qg(t)+qrg(t)-p(t)；其中qg(t)是在时间t来自公用事业的总功率，qrg(t)是在时间t由可再生能源输送的功率；

4.根据权利要求3所述的基于优先权的负荷转移需求响应方法，其特征在于，在步骤3之前，方法还包括：

5.根据权利要求3所述的基于优先权的负荷转移需求响应方法，其特征在于，基于优先权的负荷转移需求响应以合成负荷不超过当前发电容量为约束，所述合成负荷g(t)按照以下方式定义：

6.根据权利要求5所述的基于优先权的负荷转移需求响应方法，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的基于优先权的负荷转移需求响应方法，其特征在于，为时间t内的所有优先级弹性负荷加上前一个时隙的移位弹性负荷，满足以下条件：

8.根据权利要求7所述的基于优先权的负荷转移需求响应方法，其特征在于，还包括：

9.一种利用权利要求1-8任一项权利要求所述的基于优先权的负荷转移需求响应方法的基于优先权的负荷转移需求响应系统，包括负荷需求量与发电量获取模块、负荷限额判断模块和负荷转移需求响应模块，其特征在于：

10.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的基于优先权的负荷转移需求响应方法的步骤。

技术总结
一种基于优先权的负荷转移需求响应方法和系统。该方法包括，基于DSM技术，在预定义的负荷预测时间段内通过负荷控制器获取能源消耗数据，并导入弹性负载的负荷和发电数据；根据所述发电数据确定负荷限额，并根据所获取的能源消耗数据，判断负荷总需求量是否超过所述负荷限额；如果所述负荷总需求量超过预设负荷限额，则基于所述弹性负载的负荷优先级，执行负荷转移需求响应。本发明的技术方案基于DSM技术进行负荷预测，在高峰期减少用电需求的基础上将负荷优先安排到某个时间段或将负荷转移到另一个时间段，使高峰能源需求最小化，减少了可再生能源增加情况下的需求和供应之间的差异。

技术研发人员：李波,庄重,段梅梅,孔月萍,方凯杰,陈宇沁,程含渺,苏慧玲,盛举,丁泽成,张汀荃
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司营销服务中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15