CN105470971A - 一种灵活自适应电力负荷控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种灵活自适应电力负荷控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种灵活自适应电力负荷控制系统及其控制方法，所述系统由需求响应中心依次通过二级采集控制设备、一级采集控制设备连接到用户用电设备，同时通过云端设备和互联网在需求响应中心与各类用户终端设备之间建立联系和反馈，且用户对自己的设备保留控制能力。其控制方法为，根据电力需求、用户设备情况、用户意愿等，灵活采用基于电价、基于激励机制、全自动、全人工等各种控制方案。本发明提供一种支持多种需求响应模式的自适应控制系统架构，其灵活度高且便于扩展，有助于需求响应系统的实现、增强系统稳定性。

Description

一种灵活自适应电力负荷控制系统及其控制方法
技术领域
本发明属于电力系统及其自动化领域,涉及一种灵活自适应电力负荷控制系统及其控制方法。
背景技术
能源问题是21世纪人类社会所面对的重大挑战。一方面随着人类经济社会的发展，能源需求量不断提高；另一方面，地球化石能源也日渐显示出其有限性，需要人类不断寻找新的能源。
电能是当今世界各国主要的能源使用形式。在传统的电力系统中，电力用户负荷往往是被动的，控制方式也是“硬性”的。当负荷超过电能供应能力，只能以“拉闸限电”、“有序用电”的方式断开负荷。
现代电力系统对电力用户的控制需求是多样的，控制方式也逐渐“柔性化”。当负荷超过电能供应能力，仍然需要减少负荷，但控制方式不再仅限于硬性断电。当水电、风电、光伏等间歇性清洁能源丰富，超过负荷需求时，又需要鼓励用户多用电。现代电力系统满足多样性的控制需求的主要技术手段就是需求响应——让用户负荷响应电能供需的形势需求。
目前，需求响应已经成为研究热点。其响应模式多种多样，有基于激励机制的直接负荷控制(DLC)、可中断负荷(IL)、需求侧竞价(DSB)、紧急需求响应(EDR)、容量市场辅助服务项目等模式，有基于价格的分时电价(TOU)、实时电价(RTP)、尖峰电价(CPP)等模式。其实现方式限于通信、部署等具体条件更是多种多样。比较有代表性的，如人工需求响应，用户接到用电管理部门启动有序用电的通知后,需要通过人工操作才能实现部分用电负荷电源的切断；又如自动需求响应，可以实现不需要任何人工介入，通过接受价格或激励信号触发预先编程设置好的需求响应策略。在控制对象方面，也有多种情况，有控制整条电力线路的，有控制某个公用变压器/专用变压器的，有控制整座楼宇或整户家庭的，也有直接控制具体的用户设备的。
由于以上各种模式、方式、控制对象的不同，再加上具体通信和技术环境区别，需求响应系统的具体实现，差别很大，形成了“千人千面”的状况。同时，一套需求响应系统，往往只能支持一种或几种电力负荷控制方式，系统的扩展性水平参差，一旦响应模式、实现方式变化，则原系统需要做很大的改动。
发明内容
为了弥补上述不足，本发明提出一种灵活自适应电力负荷控制系统及其控制方法，综合应用云计算、物联网、移动互联网、大数据、智能控制等技术，为电力负荷控制提供了一种稳定的系统实现架构和灵活自适应的控制方法。以及，通过同一套系统，实现了对基于价格机制、基于激励机制、全自动、全人工等各种需求响应模式和方式的支撑，避免了电力负荷控制系统“千人千面”的局面。
本发明的目的是采用下述技术策略实现的：
一种灵活自适应电力负荷控制系统，所述系统包括：需求响应中心、二级采集控制设备、一级采集控制设备、用户用电设备、云端设备和用户终端设备；
通过电力专用通信通道与需求响应中心相连的所述二级采集控制设备下级设有若干一级采集控制设备，以及与一级采集控制设备相互连接的用户用电设备；所述用户用电设备、一级采集控制设备和二级采集控制设备之间通过无线或有线介质相互通信；所述需求响应中心与用户终端设备之间相互通信。
优选的，所述需求响应中心，用于实时采集用户用电信息，以电能供需变化趋势为依据，向用户提出需求响应策略；并根据用户反馈，对用户用电行为进行调控；
二级采集控制设备，用于采集用户用电负荷信息、分布式发电信息和储能信息，下发控制指令；
一级采集控制设备，用于在采集、传递用户用电负荷信息、分布式发电信息和储能信息的同时，直接对用户用电设备进行控制；
云端设备，用于根据用户安全权限，向用户提供统计、计算和挖掘工具，提供各类历史和实时数据、需求响应可选策略以及数据挖掘结果建议，并接收用户反馈信息；
用户用电设备是指能够连接电网并消耗或者提供电能的用户电力设备。
优选的，所述用户终端设备，包括手持移动终端和PC端。
优选的，所述无线或有线介质具体包括Wifi、GPRS、Zigbee、蓝牙、以太网、电力线和光纤。
一种灵活自适应电力负荷控制方法，所述方法包括：
1)实时采集用户用电信息，上传至需求响应中心；
2)需求响应中心以电能供需变化趋势为依据制定需求响应策略，分别发布到云端、下发至用户用电设备和用户；
3)用户用电设备根据需求响应中心下发的需求响应策略做出相应反馈；
4)用户根据需求响应中心下发的需求响应策略做出相应反馈；
5)需求响应中心根据用户反馈信息进行调控。
优选的，所述步骤1)的用户用电信息具体包括：用电负荷信息、分布式发电信息和储能信息；其中，用电负荷信息，即能够连接电网消耗电能，且需要掌握或控制其用电功率的用电设备信息；
获取用户用电信息，并将其依次经过一级采集控制设备和二级采集控制设备，实时发送至需求响应中心，作为用户基线负荷、响应度量、负荷预测和用户响应潜力的基础数据。
优选的，所述步骤2)具体包括：当电力需求发生变化时，需求响应中心根据对用户负荷需求与供电能力的缺口、实际电网的重载情况以及用户的响应潜力信息，制定需求响应策略；并将其包含的用户历史用电数据、电力需求状况、电价信息和DR可选方案发送至云端；
将电价信息和DR可选方案依次发送至二级采集控制设备和一级采集控制设备；所述一级采集控制设备根据电价信息和DR可选方案生成控制指令，发送至用户用电设备，并接收用户用电设备反馈信息；
通过短信或应用软件将电力需求状况推送至用户终端设备设备，并接收用户反馈信息。
优选的，所述步骤3)具体包括：用户用电设备根据自身的预定阈值或协议，自动选择电价和DR可选方案；依次经由二级采集控制设备和一级采集控制设备向需求响应中心回执允许调控或拒绝调控消息；
需求响应中心接收来自用户用电设备的反馈信息，根据信息内容下发控制指令；若允许，则通过一级采集控制设备对用户用电设备直接进行控制；其控制手段包括切负荷、降低负荷功率和改变用能时间；若不允许，转至步骤4)。
优选的，所述步骤4)具体包括：用户通过PC端或手持移动终端应用软件接收推送消息，利用用户安全权限在云端查询相关信息，对电力需求状况做出反馈或根据签订的用电协议自动回执默认响应。
优选的，所述步骤5)对用户用电设备进行调控包括：需求响应中心接收用户反馈信息或响应，根据其内容下发控制指令；若允许，通过一级采集控制设备对用户用电设备直接进行控制，若不允许，则等待用户自行调整；
若用户仅允许需求响应中心控制部分用户用电设备，则设置允许控制范围和时段，需求响应中心根据实际情况利用一级采集控制设备和二级采集控制设备调控用户负荷。
与最接近的现有技术相比，本发明达到的有益效果是：
1、提供了一种可以支持多种需求响应模式和方式的灵活自适应的电力负荷控制解决方案。
2、系统架构易于扩展。
3、有助于需求响应系统的实现及其系统稳定性。
附图说明
图1为本发明一种灵活自适应电力负荷控制方法流程图；
图2为本发明一种灵活自适应电力负荷控制系统结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
如图2所示，一种灵活自适应电力负荷控制系统，所述系统包括：需求响应中心、二级采集控制设备、一级采集控制设备、用户用电设备、云端设备(公有云/私有云或互联网)和用户终端设备；所述用户终端设备，包括手持移动终端和PC端等。
通过电力专用通信通道与需求响应中心相连的所述二级采集控制设备下级设有若干一级采集控制设备，以及与一级采集控制设备相互连接的用户用电设备；所述用户用电设备、一级采集控制设备和二级采集控制设备之间通过无线或有线介质相互通信；所述需求响应中心与所述用户终端设备设备之间相互通信。其中，无线或有线介质具体包括Wifi、GPRS、Zigbee、蓝牙、以太网、电力线和光纤。
需求响应中心，代表电能供应方的系统；可以是专门的需求响应控制中心系统，也可以是电力公司某个兼具需求响应管理中心功能的平台系统。用于实时采集用户用电信息，以电能供需变化趋势为依据，向用户提出需求响应策略；并根据用户反馈，对用户用电行为进行调控。
二级采集控制设备，可以是用户能效系统控制中心、双向智能电表、可以对某变压器或某条线路进行控制的SCADA设备等的其中一种。可以以一个变压器台区、一个企业、一幢大楼或一户家庭为单位，用于采集用户用电负荷信息、分布式发电信息和储能信息，下发控制指令。
一级采集控制设备，可以是智能插座、空调智能控制设备等专用设备，它们可以切断或连通用户负荷设备的电能供应，或者调整用户负荷设备的工作功率；用于在采集、传递用户用电负荷信息、分布式发电信息和储能信息的同时，直接对用户用电设备进行控制。
云端设备，用于根据用户安全权限，向用户提供统计、计算和挖掘工具，提供各类历史和实时数据、需求响应可选策略以及数据挖掘结果建议，并接收用户反馈信息；
用户可以通过手机、电脑连接云端设备和互联网。需求响应中心也可以直接通过手机短信、移动终端应用软件与用户交互。
用户用电设备是指能够连接电网并消耗或提供电能的用户电力设备。具体指一切对总体电能供需形势有一定影响，而有必要控制其用电或供电行为的设备，包括家庭、工厂、社会公共用电设备等必要控制其用电功率的设备等。
该系统具有很多变通和扩展方式：例如采集和控制设备的分级，目前建议2级，但可以扩充为多级或者减少为1级。一级采集控制设备，可能仅需配置采集功能或者控制功能即可。此系统架构可以支撑各种设备类型和通信方式，并易于扩充。
如图1所示，一种灵活自适应电力负荷控制方法，所述方法包括：
1)实时采集用户用电信息，上传至需求响应中心；步骤1)中，用户用电信息具体包括：用电负荷信息、分布式发电信息和储能信息；
其中，用电负荷信息，即能够连接电网消耗电能，且需要掌握或控制其用电功率的用电设备信息；
获取用户用电信息，并将其依次经过一级采集控制设备和二级采集控制设备，实时发送至需求响应中心，作为用户基线负荷、响应度量、负荷预测和用户响应潜力的基础数据。
2)需求响应中心以电能供需变化趋势为依据制定需求响应策略，分别发布到云端、下发至用户用电设备和用户；有条件的用户设备可以据此自动选择执行方案。具体包括：当电力需求发生变化时，需求响应中心根据对用户负荷的预测、负荷需求与供电能力的缺口、实际电网的重载情况以及用户的响应潜力信息，制定需求响应策略；并将其包含的用户历史用电数据、电力需求状况、电价信息和DR可选方案发送至云端；
将电价信息和DR可选方案依次发送至二级采集控制设备和一级采集控制设备；所述一级采集控制设备根据电价信息和DR可选方案生成控制指令，发送至用户用电设备，并接收用户用电设备反馈信息；
通过短信或应用软件将电力需求状况推送至用户终端设备，并接收用户反馈信息。
3)用户用电设备根据需求响应中心下发的需求响应策略做出相应反馈；具体为：用户用电设备根据自身的预定阈值或协议，自动选择电价和DR可选方案；依次经由二级采集控制设备和一级采集控制设备向需求响应中心回执允许调控或拒绝调控消息；
需求响应中心接收来自用户用电设备的反馈信息，根据信息内容下发控制指令；若允许，则通过一级采集控制设备对用户用电设备直接进行控制；其控制手段包括切负荷、降低负荷功率和改变用能时间；若不允许，转至步骤4)。
4)用户根据需求响应中心下发的需求响应策略做出相应反馈；用户通过PC端或手持移动终端应用软件接收推送消息，利用用户安全权限在云端查询相关信息，对电力需求状况做出反馈或根据签订的用电协议自动回执默认响应。
5)需求响应中心根据用户反馈信息进行调控。需求响应中心接收用户反馈信息或响应，根据其内容下发控制指令；若允许，通过一级采集控制设备对用户用电设备直接进行控制，若不允许，则等待用户自行调整；用户对自己的设备自然保留控制能力。
若用户仅允许需求响应中心控制部分用户用电设备，则设置允许控制范围和时段，需求响应中心根据实际情况利用一级采集控制设备和二级采集控制设备调控用户负荷。
用户的响应情况，最终会反映在用电负荷信息中，这些信息依次经过一级采集控制设备、二级采集控制设备，实时或异步地传送到需求响应中心，作为用户基线负荷、响应度量、负荷预测、用户的响应潜力的基础数据，其结果将实时更新至云端设备中，或者直接向用户终端设备下发消息提示用户。
实施例：
在图2中，假设电力公司的需求响应中心，负责2个小区各1000户的用电管理。二级采集控制设备包括2个小区各建有1个用户能效系统以及电力公司在该2个小区部署的SCADA设备，其中用户能效系统除了采集所属用户的用电、分布式发电、储能信息，还可以通过下接的各智能控制器实现对部分具体用户设备的控制，SCADA设备则只能采集线路、变压器的负荷信息，控制也只能到达线路、变压器层次。一级采集控制设备包括2个小区中接在用户能效系统下面的部分用户用电设备智能控制器(例如空调智能控制器)等，可以实现对具体用户用电设备的控制。需求响应中心在公有云上实时更新各类用户用电数据、需求响应可选方案、用户数据挖掘结果建议，以及一些供用户使用的统计、计算、挖掘工具。用户通过电脑、手机等终端，可以根据权限，使用公有云上的信息和工具。需求响应中心也可以直接通过手机短信与用户沟通，并接受用户反馈。
在图1中，当夏季用电高峰来临，预期今晚负荷将远超过电能供应能力，利用本电力负荷控制系统可以避免到时候强制“拉闸限电”，减少经济损失。首先基于本系统一直在采集、分析的用户用电负荷信息、分布式发电信息、储能信息等，结合各级用户的用电基线，可以预测分析出今晚负荷曲线，结合电能供应情况，可以计算出今晚的电能供应功率缺额，并据此制定新的电价信息、可选的DR方案等。然后，根据情况更新以上电力需求、功率缺额、新的电价信息、可选的DR方案等到公有云上。同时需求响应中心把新的电价信息、需求响应方案等发送到用户能效系统，再由用户能效系统转发至各级用户负荷智能控制设备，如果用户负荷已经安装智能控制设备，并签署过协议自动化实现需求响应，则用户负荷智能控制设备可以直接根据事先设定，选择需求响应方案并执行；具体减负荷方式，包括切断负荷、降低功率、改变用电时间等。如果用户已经同意接受用户能效系统的管理，则用户能效系统可以选择执行需求响应方案。
用户可以随时通过各类终端设备，在云端设备或互联网上的安全权限范围内了解最新的需求响应和用电信息，并反馈(签署或改变自己的参与协议)。
需求响应中心也可以直接把需求情况通过短信或移动终端应用软件软件推送到用户手机，并接受用户反馈。
用户如果不同意自动控制方式，或者只同意自动控制部分自己的设备，则需求响应中心根据用户反馈的意愿，可以不控制或者只在特定时段控制用户允许直接控制的设备。用户可以自行实施响应，控制减负荷量和时间。
用户的响应行为，最终反映在用电负荷信息中，这些信息依次经过一级采集控制设备、二级采集控制设备，实时或异步地传送到需求响应中心，作为用户基线负荷、响应度量、负荷预测、用户的响应潜力的基础数据，其结果将实时更新到公有云中，或者直接通过手机提示用户。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术策略而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种灵活自适应电力负荷控制系统，其特征在于，所述系统包括：需求响应中心、二级采集控制设备、一级采集控制设备、用户用电设备、云端设备和用户终端设备；
通过电力专用通信通道与需求响应中心相连的所述二级采集控制设备下级设有若干一级采集控制设备，以及与一级采集控制设备相互连接的用户用电设备；所述用户用电设备、一级采集控制设备和二级采集控制设备之间通过无线或有线介质相互通信；所述需求响应中心与用户终端设备之间相互通信。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述需求响应中心，用于实时采集用户用电信息，以电能供需变化趋势为依据，向用户提出需求响应策略；并根据用户反馈，对用户用电行为进行调控；
二级采集控制设备，用于采集用户用电负荷信息、分布式发电信息和储能信息，下发控制指令；
一级采集控制设备，用于在采集、传递用户用电负荷信息、分布式发电信息和储能信息的同时，直接对用户用电设备进行控制；
云端设备，用于根据用户安全权限，向用户提供统计、计算和挖掘工具，提供各类历史和实时数据、需求响应可选策略以及数据挖掘结果建议，并接收用户反馈信息；
用户用电设备是指能够连接电网并消耗或者提供电能的用户电力设备。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户终端设备，包括手持移动终端和PC端。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线或有线介质具体包括Wifi、GPRS、Zigbee、蓝牙、以太网、电力线和光纤。
5.一种灵活自适应电力负荷控制方法，其特征在于，所述方法包括：
1)实时采集用户用电信息，上传至需求响应中心；
2)需求响应中心以电能供需变化趋势为依据制定需求响应策略，分别发布到云端、下发至用户用电设备和用户；
3)用户用电设备根据需求响应中心下发的需求响应策略做出相应反馈；
4)用户根据需求响应中心下发的需求响应策略做出相应反馈；
5)需求响应中心根据用户反馈信息进行调控。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤1)的用户用电信息具体包括：用电负荷信息、分布式发电信息和储能信息；其中，用电负荷信息，即能够连接电网消耗电能，且需要掌握或控制其用电功率的用电设备信息；
获取用户用电信息，并将其依次经过一级采集控制设备和二级采集控制设备，实时发送至需求响应中心，作为用户基线负荷、响应度量、负荷预测和用户响应潜力的基础数据。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：当电力需求发生变化时，需求响应中心根据对用户负荷的预测、负荷需求与供电能力的缺口、实际电网的重载情况以及用户的响应潜力信息，制定需求响应策略；并将其包含的用户历史用电数据、电力需求状况、电价信息和DR可选方案发送至云端；
将电价信息和DR可选方案依次发送至二级采集控制设备和一级采集控制设备；所述一级采集控制设备根据电价信息和DR可选方案生成控制指令，发送至用户用电设备，并接收用户用电设备反馈信息；
通过短信或应用软件将电力需求状况推送至用户终端设备设备，并接收用户反馈信息。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括：用户用电设备根据自身的预定阈值或协议，自动选择电价和DR可选方案；依次经由二级采集控制设备和一级采集控制设备向需求响应中心回执允许调控或拒绝调控消息；
需求响应中心接收来自用户用电设备的反馈信息，根据信息内容下发控制指令；若允许，则通过一级采集控制设备对用户用电设备直接进行控制；其控制手段包括切负荷、降低负荷功率和改变用能时间；若不允许，转至步骤4)。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤4)具体包括：用户通过PC端或手持移动终端应用软件接收推送消息，利用用户安全权限在云端查询相关信息，对电力需求状况做出反馈或根据签订的用电协议自动回执默认响应。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤5)对用户用电设备进行调控包括：需求响应中心接收用户反馈信息或响应，根据其内容下发控制指令；若允许，通过一级采集控制设备对用户用电设备直接进行控制，若不允许，则等待用户自行调整；若用户仅允许需求响应中心控制部分用户用电设备，则设置允许控制范围和时段，需求响应中心根据实际情况利用一级采集控制设备和二级采集控制设备调控用户负荷。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105958640A (zh) * 2016-04-21 2016-09-21 九州方圆实业控股(集团)有限公司 一种居民用户需求响应系统
CN106096778A (zh) * 2016-06-03 2016-11-09 合肥工业大学 一种基于分时电价和阶梯电价形式的家庭用电规划系统与方法
CN106786773A (zh) * 2017-02-10 2017-05-31 上海极熵数据科技有限公司 一种分布式电网系统
CN106816878A (zh) * 2017-03-09 2017-06-09 中国电力科学研究院 一种应用于电力排灌设施的需求响应调控装置和方法
CN106886951A (zh) * 2017-02-23 2017-06-23 国网天津节能服务有限公司 一种基于最大供电能力的自动需求响应策略
CN107546736A (zh) * 2016-06-26 2018-01-05 国网天津市电力公司 一种基于自动需求响应的虚拟调峰机组调度方法
CN107590612A (zh) * 2017-09-21 2018-01-16 深圳低碳城综合能源有限公司 需求响应系统，需求响应方法、装置及计算机处理设备
CN107869757A (zh) * 2017-10-27 2018-04-03 国网北京市电力公司 控制电采暖设备入网的方法、装置和系统
CN108151131A (zh) * 2017-11-27 2018-06-12 国网北京市电力公司 电采暖设备的控制方法和系统、存储介质、处理器
CN108337630A (zh) * 2017-09-28 2018-07-27 浙江万胜智能科技股份有限公司 一种电能表信息传输系统及方法
CN109193654A (zh) * 2018-11-01 2019-01-11 珠海格力电器股份有限公司 电力调峰方法、装置和系统
CN111563828A (zh) * 2020-04-14 2020-08-21 浙江大学 一种基于需求响应的蒸汽热网调度优化方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103259335A (zh) * 2013-04-11 2013-08-21 国家电网公司 一种智能需求响应及需求侧优化运行系统
CN103269070A (zh) * 2013-06-05 2013-08-28 广州中国科学院沈阳自动化研究所分所 一种自动需求响应系统和自动需求响应方法
CN103296751A (zh) * 2013-04-23 2013-09-11 浙江新能量科技有限公司 可中断智能供电需求响应系统及其控制方法
CN103559656A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 国家电网公司 一种需求响应控制系统及方法
CN103700041A (zh) * 2014-01-16 2014-04-02 湖南大学 基于云计算的智能电网负荷预测管理平台
CN103944263A (zh) * 2014-04-15 2014-07-23 北京国电通网络技术有限公司 具有多样性负载设备的电网的管控方法及系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103259335A (zh) * 2013-04-11 2013-08-21 国家电网公司 一种智能需求响应及需求侧优化运行系统
CN103296751A (zh) * 2013-04-23 2013-09-11 浙江新能量科技有限公司 可中断智能供电需求响应系统及其控制方法
CN103269070A (zh) * 2013-06-05 2013-08-28 广州中国科学院沈阳自动化研究所分所 一种自动需求响应系统和自动需求响应方法
CN103559656A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 国家电网公司 一种需求响应控制系统及方法
CN103700041A (zh) * 2014-01-16 2014-04-02 湖南大学 基于云计算的智能电网负荷预测管理平台
CN103944263A (zh) * 2014-04-15 2014-07-23 北京国电通网络技术有限公司 具有多样性负载设备的电网的管控方法及系统

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
严春华 等: "需求响应管理系统设计", 《电气应用》 *
唐志伟: "基于高级量测体系和JZEE的互动智能用电管理系统研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
沈敏轩 等: "基于物联网技术的自动需求响应系统架构与应用方案研究", 《电测与仪表》 *
赵雪霖 等: "智能用电网络的设计与初步实现", 《电工电能新技术》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105958640A (zh) * 2016-04-21 2016-09-21 九州方圆实业控股(集团)有限公司 一种居民用户需求响应系统
CN106096778A (zh) * 2016-06-03 2016-11-09 合肥工业大学 一种基于分时电价和阶梯电价形式的家庭用电规划系统与方法
CN107546736A (zh) * 2016-06-26 2018-01-05 国网天津市电力公司 一种基于自动需求响应的虚拟调峰机组调度方法
CN106786773B (zh) * 2017-02-10 2019-08-13 上海极熵数据科技有限公司 一种分布式电网系统
CN106786773A (zh) * 2017-02-10 2017-05-31 上海极熵数据科技有限公司 一种分布式电网系统
CN106886951A (zh) * 2017-02-23 2017-06-23 国网天津节能服务有限公司 一种基于最大供电能力的自动需求响应策略
CN106816878A (zh) * 2017-03-09 2017-06-09 中国电力科学研究院 一种应用于电力排灌设施的需求响应调控装置和方法
CN106816878B (zh) * 2017-03-09 2020-07-24 中国电力科学研究院 一种应用于电力排灌设施的需求响应调控装置和方法
CN107590612A (zh) * 2017-09-21 2018-01-16 深圳低碳城综合能源有限公司 需求响应系统，需求响应方法、装置及计算机处理设备
CN108337630A (zh) * 2017-09-28 2018-07-27 浙江万胜智能科技股份有限公司 一种电能表信息传输系统及方法
CN107869757A (zh) * 2017-10-27 2018-04-03 国网北京市电力公司 控制电采暖设备入网的方法、装置和系统
CN108151131A (zh) * 2017-11-27 2018-06-12 国网北京市电力公司 电采暖设备的控制方法和系统、存储介质、处理器
CN109193654A (zh) * 2018-11-01 2019-01-11 珠海格力电器股份有限公司 电力调峰方法、装置和系统
CN111563828A (zh) * 2020-04-14 2020-08-21 浙江大学 一种基于需求响应的蒸汽热网调度优化方法
CN111563828B (zh) * 2020-04-14 2023-08-04 浙江大学 一种基于需求响应的蒸汽热网调度优化方法

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