CN105990842A - 一种电力调峰的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电力调峰的方法及装置，涉及电力能源领域。为了解决现有技术中存在的当需要调节的电量较大时，现有技术的调节方法，对蓄能设备的寿命影响较大的问题而发明。其中，该方法包括：计算负荷中心在负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和可调节的功率总量R；获取电力公司控制系统计算得到的所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n；根据u_n和预设约束条件确定各设备的调节参数，该预设约束条件包括蓄能设备健康状态约束条件；在与u_n对应的时间片t_n内根据调节参数调节各设备的功率。本发明应用在负荷中心参与电力调峰辅助服务的过程中。

Description

一种电力调峰的方法及装置

技术领域

本发明涉及电力能源领域，尤其涉及一种电力调峰的方法及装置。

背景技术

目前，人类的生产生活几乎离不开电。在电能的生产与消费过程中，由电源点(也可称之为发电厂)将水能、风能等一次能源转换为电能，再经由电网将电能传输至各个负荷中心(也可称之为用电用户)。目前，由于自然资源分布与经济发展水平等条件限制，电源点与负荷中心多处于不同地区；且由于电能目前无法大量储存，因而电能的生产与消费必须保持平衡，否则会导致电网不稳定。

实际应用中，由于负荷中心的数量以及用电量是随时变化的，因而用电需求是随时间波动的；为了保持电能的生产与消费的平衡，需要通过电力市场辅助服务进行调节。其中，该电力市场辅助服务是指为维持电力系统的安全稳定运行，以及为保证电能供应，满足电压、频率质量等要求所需要的一系列服务。

该电力市场辅助服务可以由电源点提供，例如，电源点通过增加一些辅助的设备以调节发电量，进而维持电力系统的安全、稳定运行，所述辅助的设备提供的服务即为电力市场辅助服务；此外，为了减轻电源点的运维成本以及保证服务更加贴近负荷中心的需求，该电力市场辅助服务还可以由负荷侧参与提供。

现有技术中提供了一种负荷侧参与电力市场辅助服务的方法，该方法包括：

负荷中心获取当前时刻各蓄能设备内部存储电量值。

负荷中心根据所述存储电量值计算该负荷中心的功率容量调节范围，并发送至电力公司控制系统。

电力公司控制系统根据所述功率容量调节范围，计算针对所述负荷中心的调节信号，并发送至负荷中心。

负荷中心根据所述调节信号，首先对蓄能设备进行功率调节；如果对所述蓄能设备的功率调节无法满足调节要求，则进一步对非蓄能设备进行功率调节。

发明人在研究中发现，由于现有技术在进行功率调节的时候，首先进行蓄能设备的调节，则当调节量较大时，蓄能设备的充放电深度较大、充放电的次数较多，因而对蓄能设备的寿命影响较大。

发明内容

本发明提供一种电力调峰的方法及装置，以解决现有技术中存在的当需要调节的电量较大时，现有技术的调节方法，对蓄能设备的寿命影响较大的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种电力调峰的方法，所述方法应用于负荷中心，所述方法包括：

根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave；根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，所述可调节的功率总量R为所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值计算得到，所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值得到，所述所述与蓄能设备当前的荷电状态和健康状态正相关；

获取电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算得到的所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n；

根据所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，所述预设约束条件包括蓄能设备健康状态约束条件；

在所述与u_n对应的时间片t_n内，根据所述负荷中心中各设备的调节参数对各设备的功率进行调节。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述根据所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，具体包括：

根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数；

P_ave+u_n*R＝∑a_ｉ*P_i (1)

其中，所述P_i为估算得到的所述负荷中心中设备i在所述与u_n对应的时间片t_n内的功率，a_i为所述设备i的调节参数。

结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，具体包括：

根据预设约束条件，计算公式(2)中所述总成本C的最小值；

将所述C取最小值时，满足公式(1)的a_i的取值确定为设备i的调节参数；

C＝ΣC_i*(1-a_i)*P_i (2)

其中，所述C为对各个设备进行功率调节带来的总成本，C_i为对所述设备i进行功率调节时对应的单位成本。

结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，具体包括：

将第i个设备的调节参数设为未知参数，将其他待确定的调节参数设为1，将已确定的调节参数代入所述公式(1)，根据所述预设约束条件，计算所述第i个设备的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)不成立，则按照预设顺序确定其他待确定的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)成立，则将其他待确定的调节参数确定为1。

结合第一方面，在第一方面的第四种实现方式中，所述获取电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算得到的所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，具体包括：

将所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和所述可调节的功率总量R发送至电力公司控制系统，以便于所述电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，所述负荷中心调节时间段包括多个时间片t₁至t_n，所述调节系数u_n用于表示功率差值ΔP_n与所述R的比值，所述功率差值ΔP_n表示所述负荷中心在与所述调节系数u_n对应的时间片t_n内进行功率调节后需达到的功率值与所述平均用电功率预测值P_ave的差值；

接收所述电力公司控制系统每隔一个时间片的时长发送的一个所述调节系数u_n，所述一个时间片的时长为预设时长。

结合第一方面，在第一方面的第五种实现方式中，所述根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，具体包括：

根据公式 $R=(P_1^{\max }-P_1^{\min })+(P_2^{\max }-P_2^{\min }),$ 计算得到所述R。

结合第一方面或者第一方面的第一种、第二种、第三种、第四种实现方式、第五种实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave，之前，所述方法还包括：

根据每个蓄能设备和非蓄能设备对应的预设模型和所述负荷中心调节时间段的时间参数，估算所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的功率。

第二方面，本发明还提供了一种电力调峰的装置，所述装置应用于负荷中心，所述装置包括：

计算模块，用于根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave；根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，所述可调节的功率总量R为所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值计算得到，所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值得到，所述所述与蓄能设备当前的荷电状态和健康状态正相关；

获取模块，用于获取电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算得到的所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n；

处理模块，用于根据所述接收模块接收的所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，所述预设约束条件包括蓄能设备健康状态约束条件；

调节模块，用于在所述与u_n对应的时间片t_n内，根据所述处理模块确定的所述负荷中心中各设备的调节参数对各设备的功率进行调节。

结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，所述处理模块，还用于根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数；

P_ave+u_n*R＝∑a_ｉ*P_i (1)

其中，所述P_i为估算得到的所述负荷中心中设备i在所述与u_n对应的时间片t_n内的功率，a_i为所述设备i的调节参数。

结合第二方面的第一种实现方式，在第二方面的第二种实现方式中，所述处理模块，还用于根据预设约束条件，计算公式(2)中所述总成本C的最小值；

将所述C取最小值时，满足公式(1)的a_i的取值确定为设备i的调节参数；

C＝ΣC_i*(1-a_i)*P_i (2)

其中，所述C为对各个设备进行功率调节带来的总成本，C_i为对所述设备i进行功率调节时对应的单位成本。

结合第二方面的第一种实现方式，在第二方面的第三种实现方式中，所述处理模块，还用于将第i个设备的调节参数设为未知参数，将其他待确定的调节参数设为1，将已确定的调节参数代入所述公式(1)，根据所述预设约束条件，计算所述第i个设备的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)不成立，则按照预设顺序确定其他待确定的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)成立，则将其他待确定的调节参数确定为1。

结合第二方面，在第二方面的第四种实现方式中，所述计算模块，还用于根据公式 $R=(P_1^{\max }-P_1^{\min })+(P_2^{\max }-P_2^{\min }),$ 计算得到所述R。

结合第二方面，在第二方面的第五种实现方式中，所述获取模块，还用于将所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和所述可调节的功率总量R发送至电力公司控制系统，以便于所述电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，所述负荷中心调节时间段包括多个时间片t₁至t_n，所述调节系数u_n用于表示功率差值ΔP_n与所述R的比值，所述功率差值ΔP_n表示所述负荷中心在与所述调节系数u_n对应的时间片t_n内进行功率调节后需达到的功率值与所述平均用电功率预测值P_ave的差值；

接收所述电力公司控制系统每隔一个时间片的时长发送的一个所述调节系数u_n，所述一个时间片的时长为预设时长。

第三方面，本发明还提供了一种电力调峰的装置，所述装置应用于负荷中心，所述装置包括：

处理器，用于根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave；根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，所述可调节的功率总量R为所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值计算得到，所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值得到，所述所述与蓄能设备当前的荷电状态和健康状态正相关；

发射器，用于将所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和所述可调节的功率总量R发送至电力公司控制系统，以便于所述电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，所述负荷中心调节时间段包括多个时间片t₁至t_n，所述调节系数u_n用于表示功率差值ΔP_n与所述R的比值，所述功率差值ΔP_n表示所述负荷中心在与所述调节系数u_n对应的时间片t_n内进行功率调节后需达到的功率值与所述平均用电功率预测值P_ave的差值；

接收器，用于接收所述电力公司控制系统每隔一个时间片的时长发送的一个所述调节系数u_n，所述一个时间片的时长为预设时长；

所述处理器，还用于根据所述接收模块接收的所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，所述预设约束条件包括蓄能设备健康状态约束条件；

在所述与u_n对应的时间片t_n内，根据所述负荷中心中各设备的调节参数对各设备的功率进行调节。

结合第三方面，在第三方面的第一种实现方式中，所述处理器，还用于根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数；

P_ave+u_n*R＝∑a_ｉ*P_i (1)

其中，所述P_i为估算得到的所述负荷中心中设备i在所述与u_n对应的时间片t_n内的功率，a_i为所述设备i的调节参数。

结合第三方面的第一种实现方式，在第三方面的第二种实现方式中，所述处理器，还用于根据预设约束条件，计算公式(2)中所述总成本C的最小值；

将所述C取最小值时，满足公式(1)的a_i的取值确定为设备i的调节参数；

C＝ΣC_i*(1-a_i)*P_i (2)

其中，所述C为对各个设备进行功率调节带来的总成本，C_i为对所述设备i进行功率调节时对应的单位成本。

结合第三方面的第一种实现方式，在第三方面的第三种实现方式中，所述处理器，还用于将第i个设备的调节参数设为未知参数，将其他待确定的调节参数设为1，将已确定的调节参数代入所述公式(1)，根据所述预设约束条件，计算所述第i个设备的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)不成立，则按照预设顺序确定其他待确定的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)成立，则将其他待确定的调节参数确定为1。

结合第三方面，在第三方面的第四种实现方式中，所述处理器，还用于根据公式 $R=(P_1^{\max }-P_1^{\min })+(P_2^{\max }-P_2^{\min }),$ 计算得到所述R。

结合第三方面或者第三方面的第一种实现方式、第二种实现、第三种实现方式、第四种实现方式，在第三方面的第五种实现方式中，所述处理器，还用于根据每个蓄能设备和非蓄能设备对应的预设模型和所述负荷中心调节时间段的时间参数，估算所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的功率。

本发明提供的一种电力调峰的方法及装置，通过计算负荷中心在负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和可调节的功率总量R，并获取与所述P_ave与R相关的调节系数u_n后，在与u_n对应的时间片t_n内，根据该调节系数u_n对负荷中心中的设备进行功率调节，与现有技术在进行功率调节的时候，首先进行蓄能设备的调节，可能会对蓄能设备的寿命带来较大影响相比，本发明在计算可调节的功率总量R时，考虑了蓄能设备的健康状态，则接收的调节系数相应的为在考虑了蓄能设备的健康状态的基础上的；且在获取了调节系数，进行功率调节时，根据蓄能设备健康状态约束条件，对包括蓄能设备和非蓄能设备在内的所有设备进行调节，因而本发明提供的调节方法能够减小对蓄能设备的寿命的不良影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电力调峰的方法的应用场景图；

图2为本发明实施例提供的一种电力调峰的方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的负荷中心在负荷中心调节时间段内需达到的功率与时间的对应关系示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电力调峰的装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种电力调峰的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中存在的当需要调节的电量较大时，现有技术的调节方法，对蓄能设备的寿命影响较大的问题，如图1所示为本实施例的应用场景示意图，其中，发电厂101用于将水能、热能等一次能源转换为电能，如水力发电厂、火力发电厂等；发电设备102位于发电厂101内部，为用于产生电能的装置；电力公司103主要提供电力相关的服务，如从发电厂购买电量，并将电量销售至各个用电用户，是连接发电厂与用户之间的枢纽；电力公司控制系统104位于电力公司103内部；负荷中心105主要是指用电量需求较大的用电用户，如数据中心、大型商场等，负荷中心主要包括电池等蓄电设备、温控设备等耗电设备；控制设备106位于负荷中心105内部，主要用于与电力公司控制系统104进行交互以实现对负荷中心中各个设备的功率调节。本实施例提供的电力调峰的方法主要应用于负荷中心105，其执行主体为位于负荷中心中的控制设备106。

如图2所示，本实施例提供的电力调峰的方法包括：

201：根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave；根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，所述可调节的功率总量R为所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值计算得到，所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值得到，所述所述与蓄能设备当前的荷电状态和健康状态正相关。

其中，所述负荷中心调节时间段是指由负荷中心和电力公司预先协商好的用于负荷中心参与电力调峰的特定时间段。例如：电力公司和负荷中心预先协商得到将每天的12点至13点这一个小时的时间段作为负荷中心参与电力调峰的时间段；则如果当前时间为中午12点之前的时间，如上午10点钟，则该负荷中心调节时间段为当天的12点至13点，如果当前时间为13点之后的时间，如下午15点，则该负荷中心调节时间段为第二天的12点至13点。

所述蓄能设备主要包括电池等储能设备，所述非蓄能设备主要包括太阳能板等发电设备和温控设备等用电设备。

负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，可估算得到。可选的，本步骤中可通过采集负荷中心中每个设备的功率的历史数据，并分析所述历史数据，得到每个设备对应的与时间有关的功率模型，然后将所述负荷中心调节时间段的时间特性代入所述功率模型，进而估算得到，在不参与电力调峰辅助服务的情况下，所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在该负荷中心调节时间段的功率；其中，所述时间特性包括年、月、日特性以及节假日特性等。

例如，当所述负荷中心为数据中心时，所述负荷中心中的设备一般包括如服务器、路由器、交换机等的IT设备，如制冷设备、新风机等的温控设备，如太阳能电池板等的可再生能源设备，如UPS(UninterruptiblePower Supply，不间断电源)或电池控制器等蓄能设备、如照明、配电等其他设备。其中，所述IT设备、温控设备、照明、配电等其他设备为用电设备；所述可再生能源设备为发电设备；所述UPS或电池控制器为蓄能设备。则，获取数据中心中各个设备在负荷中心调节时间段的功率的过程如下：

估算IT设备在该负荷中心调节时间段的功率P_ITnext：通过分析各个IT设备的功率的历史数据，得到其功率模型，将负荷中心调节时间段的时间特性代入该模型，估算得到相应的IT设备的功率。

估算温控设备在该负荷中心调节时间段的功率P_coolingnext：通过分析温控设备的功率的历史数据，得到其功率模型；由于温控设备的功率与数据中心的热量有关，而数据中心中，IT设备为主要的发热设备，因而本实施例中可根据IT设备在负荷中心调节时间段的功率和时间特性计算相应的温控设备的功率。

估算可再生能源设备在该负荷中心调节时间段的功率P_renewnext：由于可再生能源设备的功率一般会受天气的影响，因而该获取过程，可通过分析可再生能源设备的发电功率的历史数据和天气历史数据，得到发电功率模型和天气模型，将该负荷中心调节时间段的天气数据和时间特性代入模型，得到可再生能源设备的功率。

估算蓄能设备在该负荷中心调节时间段的功率P_supplynext：可根据蓄能设备当前的荷电状态(State of charge，SOC)、健康状态(State of health，SOH)计算后得到，其计算过程可参考现有技术。

估算其他设备在该负荷中心调节时间段的功率P_othernext，该过程可参考上述各个设备的功率获取过程。

可选的，在估算得到负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在该负荷中心调节时间段的功率的基础上，可通过以下公式(1)计算负荷中心在该负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave。

$P_{\mathrm{ave}}=\frac{1}{t_2-t_1}{\∫}_{t_1}^{t_2}(P_1+P_2)\mathrm{d\τ}---\left(1\right)$

其中，所述t₁为负荷中心调节时间段的开始时刻，t₂为负荷中心调节时间段的结束时刻，所述P₁为估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备在负荷中心调节时间段的功率之和；所述P₂为估算得到的所述负荷中心各个非蓄能设备在负荷中心调节时间段的功率之和。

例如，当所述负荷中心为数据中心时，P₁＝P_ITnext+P_coolingnext+P_othernext+P_renewnext；P₂＝P_supplynext。

需要说明的是，由于蓄能设备和发电设备一般用于为负荷中心中其他设备提供电能，其对应的功率为发电功率，用电设备一般为消耗电能的设备，其对应的功率为用电功率；因而在计算的过程中，以用电功率取正，则发电功率取负，下文有关功率的计算过程同此，本实施例不再赘述。

当该负荷中心为其他用电系统时，本步骤的具体实现过程可参考上述数据中心的实现过程。

可选的，蓄能设备当前的荷电状态SOC和健康状态SOH可分析蓄能设备的电池、电压、电流等特性后得到，例如由电池的电压、电流、内阻等计算得到电池的荷电状态和健康状态，其具体实现过程可参考现有技术，本步骤不再赘述。

当前环境温度，可通过直接测量读取后得到，如通过直接读取温度传感器的数值得到。

其中，可调节的功率总量R为所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，根据各个所述非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值计算得到，所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据各个所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值得到，所述所述与蓄能设备当前的荷电状态和健康状态正相关。

所述所述与蓄能设备当前的荷电状态SOC、健康状态SOH正相关。所述蓄能设备的荷电状态SOC可通过蓄能设备当前的荷电量与蓄能设备当前的满充电时总荷电量的百分比表示。例如：负荷中心中的蓄能设备为电池，该电池当前的荷电量为75Ah，而该电池满充电时的总荷电量为100Ah，则电池的荷电状态可通过75％这个比值反映。

所述蓄能设备的健康状态SOH主要用于表示蓄能设备的寿命状态，可通过蓄能设备当前的满充电时的总荷电量和蓄能设备未使用前额定满充电总荷电量的比值来表示；例如：蓄能设备未使用前额定满充电总荷电量为100Ah；使用一段时间后，由于存在一定的损耗，因而其当前的满充电时的总荷电量为90Ah，其健康状态可通过90％这个比值反映。当该比值较高时，表明蓄能设备的健康状态良好。当所述蓄能设备的荷电状态SOC、健康状态SOH均较好时，蓄能设备的放电容量较大，则蓄能设备的可调功率之和较大；当所述蓄能设备的荷电状态SOC、健康状态SOH较差时，蓄能设备的放电容量较小，则蓄能设备的可调功率之和较小。

可选的，本步骤的具体实现过程中，所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和R可根据下述公式(2)计算得到:

$R=(P_1^{\max }-P_1^{\min })+(P_2^{\max }-P_2^{\min })---\left(2\right)$

其中，所述为各个所述非蓄能设备在负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值，所述为各个所述非蓄能设备在负荷中心调节时间段的可调功率之和的最小值；所述为各个所述蓄能设备在负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值，所述为各个所述蓄能设备在负荷中心调节时间段的可调功率之和的最小值。

由上述R的计算过程可知，本步骤中在计算负荷中心在负荷中心调节时间段的可调节的功率总量R时，将蓄能设备的健康状态作为其中的参考因素，因而在将P_ave与R发送至电力公司控制系统时，所述电力公司控制系统根据所述P_ave与R计算的调节系数也为在考虑了蓄能设备的健康状态的基础上的，进而后续根据调节系数进行调节的过程中，对蓄能设备的调节为在不损害其寿命的基础上进行的。

例如，当所述负荷中心为数据中心时，上述(2)式可分解为下述(3)式：

$\begin{array}{c}R=(P_{\mathrm{ITnext}}^{\max }-P_{\mathrm{ITnext}}^{\min })+(P_{\mathrm{coolingnext}}^{\max }{|}_T-P_{\mathrm{coolingnext}}^{\min }{|}_T)+(P_{\mathrm{othernext}}^{\max }-\\ P_{\mathrm{othernext}}^{\min })+(P_{\mathrm{renewnext}}^{\max }-P_{\mathrm{renewnext}}^{\min })\\ +(P_{\mathrm{supplynext}}^{\max }{|}_{\mathrm{SOC},\mathrm{SOH}}-P_{\mathrm{supplynext}}^{\min }{|}_{\mathrm{SOC},\mathrm{SOH}})\end{array}---\left(3\right)$

其中，是IT设备的在负荷中心调节时间段的功率P_ITnext的可调功率上限，为IT设备的在负荷中心调节时间段的功率P_ITnext的可调功率下限，在上述获取IT设备在负荷中心调节时间段的功率时，将其中的最大值作为可调功率上限，将其中的最小值作为可调功率下限；依次，可得到其他各个设备的可调功率的上下限。

则， $P_1^{\max }=P_{\mathrm{ITnext}}^{\max }+P_{\mathrm{coolingnext}}^{\max }{|}_T+P_{\mathrm{othernext}}^{\max };$

$P_1^{\min }=P_{\mathrm{ITnext}}^{\min }+P_{\mathrm{coolingnext}}^{\min }{|}_T+P_{\mathrm{othernext}}^{\min };$

$P_2^{\max }=P_{\mathrm{renewnext}}^{\max }+P_{\mathrm{supplynext}}^{\max }{|}_{\mathrm{SOC},\mathrm{SOH}};$

$P_2^{\min }=P_{\mathrm{renewnext}}^{\min }+P_{\mathrm{supplynext}}^{\min }{|}_{\mathrm{SOC},\mathrm{SOH}}.$

其中，表明温控设备的功率的上下限与环境温度相关；与表明蓄能设备的功率的上下限与蓄能设备的荷电状态、健康状态相关。

202：获取电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算得到的所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n。

可选的，在该步骤的实现过程中，可通过下述两个步骤实现：

2021：将所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和所述可调节的功率总量R发送至电力公司控制系统，以便于所述电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，所述负荷中心调节时间段包括多个时间片t₁至t_n，所述调节系数u_n用于表示功率差值ΔP_n与所述R的比值，所述功率差值ΔP_n表示所述负荷中心在与所述调节系数u_n对应的时间片t_n内进行功率调节后需达到的功率值与所述平均用电功率预测值P_ave的差值。

其中，本步骤中所指的控制系统为电力公司中用于调节供电量的控制系统，如图1中的电力公司控制系统104。

一般而言，一个负荷中心调节时间段会按照预设时长划分为多个时间片t_n，在步骤201计算出P_ave和R的基础上，本步骤为将计算结果发送至电力公司控制系统以便于其计算出负荷中心在负荷中心调节时间段进行调节时所需要的每个时间片的调节系数u_n，该具体的计算过程可参考现有技术，本步骤不再赘述。其中，每个时间片t_n对应一个调节系数u_n，该调节系数u_n用于表示所述负荷中心在时间片t_n需调节的功率总量与所述R的比值。

为了对调节系数u_n进行更加清楚的解释，以图3中所示的电力公司控制系统在接收到所述P_ave和R时，生成的负荷中心在负荷中心调节时间段内需达到的功率与时间的对应关系示意图，其中，图中横坐标为时间，纵坐标为功率，且图中负荷中心在负荷中心调节时间段的平均功率预测值P_ave为基准(图中以P_ave对应的实线示出)，可调节容量R为功率调节的范围(图中分别以-R和R对应的虚线表示)，电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算出负荷中心在负荷中心调节时间段需要达到的功率(如图中的曲线)；针对某个时间片t_n，在该时间片t_n对应的某一时刻发送调节系数u_n，该调解系数u_n的计算过程为：首先计算该时刻负荷中心所需达到的功率值与P_ave的差值ΔP_n，再求所述ΔP_n与R的比值，也即u_n＝ΔP_n/R。图3中示出时间片t₂中的t₂₂时刻对应的ΔP₂的示意图。

2022：接收所述电力公司控制系统每隔一个时间片的时长发送的一个所述调节系数u_n，所述一个时间片的时长为预设时长。

每隔一个时间片对应的时间，电力公司控制系统便会向负荷中心发送一个调节系数，负荷中心在每次接收到调节系数后进行功率调节。

例如一个负荷中心调节时间段的总时长为1小时，可将一个时间片的长度设定为10分钟，则在该负荷中心调节时间段内，电力公司每隔10分钟向负荷中心发送一次调节系数，则负荷中心每隔10分钟进行一次功率调节。

通常，每次发送的调节系数u_n为位于-1和1之间的数值。

203：根据所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，所述预设约束条件包括蓄能设备健康状态约束条件。

其中，所指的预设约束条件主要为保证负荷中心中各个设备的正常运行而设定的针对不同设备的条件。为尽量减少对蓄能设备的寿命的影响，本实施例中在确定各设备的调节参数时，需要考虑蓄能设备健康状态约束条件，具体的说，该蓄能设备的健康状态可通过蓄能设备的充放电次数、放电深度、荷电量等值进行表示；则健康状态约束条件相应的是指蓄能设备的单位时间内的充放电次数不能超过设定值，如500次；放电深度是指电池放出的容量占其额定容量的百分比，放电深度的高低和电池的充电寿命有很深的关系，当电池的放电深度越深，其充电寿命就越短，会导致电池的使用寿命变短，因而放电深度不能超过设定百分比，例如90％；充放电电流的大小常用充放电倍率来表示，充放电倍率＝充放电电流/额定容量，例如：对于24AH电池来说，2c对应的放电电流为48A,0.5C对应的放电电流为12A，电池的充放电倍率越大，表明电池的充放电速率也越大，同时对电池寿命的影响越大，因而电池的充放电倍率不能超过设定值，例如，充电倍率不能大于0.7C，放电倍率不能大于2C。

此外，如果负荷中心中还包括其他设备，则该预设约束条件还可以为与其他设备对应的约束条件，例如与温控设备对应的约束条件为，负荷中心的温度设定在特定温度范围内。总之，各设备的调节参数的确定既要满足调节系数u_n的限定，又要满足预设约束条件的限制。

可选的，所述根据所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，具体包括：

根据公式(4)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数；

P_ave+u_n*R＝Σa_i*P_i (4)

其中，所述P_i为所述负荷中心中设备i在所述与u_n对应的时间片t_n内的功率，其获取过程可参考上述步骤101中获取各个设备在负荷中心调节时间段的功率；a_i为所述设备i的调节参数。

由(4)式可知，等式左边为根据调节系数u_n调节后，欲达到的目标功率总值；等式右边为对各个设备进行功率调节后，整个负荷中心在与u_n对应的时间片t_n内能够达到的功率总值，因而需要保证两者相等。

具体到上述公式(4)而言，本步骤为确定各个a_i的过程。

例如：所述负荷中心为数据中心，则上述公式(4)可由下述公式(5)表达：

P_ave+u_n*R＝a*P_IT+b*P_cooling+c*P_renew+d*P_supply+e*P_other (5)

其中，公式(5)中的P_IT为数据中心中IT设备在该与u_n对应的时间片内的功率，a为IT设备的调整参数；同理，P_cooling为温控设备在该与u_n对应的时间片t_n内的功率，b为温控设备的调整参数；P_renew为可再生能源设备在该与u_n对应的时间片t_n内的功率，c为可再生能源设备的调整参数；P_supply为蓄能设备在该与u_n对应的时间片t_n内的功率，d为蓄能设备的调整参数；P_other为其他设备在该与u_n对应的时间片t_n内的功率，e为其他设备的调整参数。

相应的，具体到公式(5)，本步骤为确定a、b、c、d、e的过程。

204：在所述与u_n对应的时间片t_n内，根据所述负荷中心中各设备的调节参数对各设备的功率进行调节。

确定出a_i后，a_i*P_i即为设备i经调节后需要达到的功率值。

例如：当负荷中心为数据中心时，本步骤的具体实现过程可以为：

通过增加或减少可再生能源设备的发电量，达到调节可再生能源设备的功率的目的。当可再生能源设备的发电量增加时，该可再生能源设备对应的功率增大，反之，则减少。

通过调高或者调低温控设备的温度设定值以达到调节温控设备的功率的目的。例如，当温控设备包括空调设备时，可通过调高空调设备的温度以减小空调设备的用电功率。

通过给电池等蓄能设备进行充电或者放电以达到调节蓄能设备的功率的目的。例如：给电池充电增加电池的用电功率或者通过电池放电以增加电池的放电功率。

通过改变IT设备的CPU的频率、电压；或者对IT设备进行关闭某些业务或者运行某些业务的业务调度以进行IT设备的功率调节。

需要说明的是，上述步骤201和步骤2021的实现过程一般为在进入负荷中心调节时间段之前，203及后续步骤为在进入负荷中心调节时间段之后。可选的，步骤2022既可在负荷中心调节时间段之前进行，也可在进入负荷中心调节时间段后进行。

本发明提供的一种电力调峰的方法，通过计算负荷中心在负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和可调节的功率总量R，并获取与所述P_ave与R相关的调节系数u_n后，在与u_n对应的时间片t_n内，根据该调节系数u_n对负荷中心中的设备进行功率调节，与现有技术在进行功率调节的时候，首先进行蓄能设备的调节，可能会对蓄能设备的寿命带来较大影响相比，本发明在计算可调节的功率总量R时，考虑了蓄能设备的健康状态，则接收的调节系数相应的为在考虑了蓄能设备的健康状态的基础上的；且在获取了调节系数，进行功率调节时，根据蓄能设备健康状态约束条件，对包括蓄能设备和非蓄能设备在内的所有设备进行调节，因而本发明提供的调节方法能够减小对蓄能设备的寿命的不良影响。

可选的，在上述步骤203的具体实现过程中，本实施例还提供了确定各设备的调节参数的不同实现方式，下文以实现方式一和实现方式二分别进行介绍。

实现方式一：

由于对各个设备的功率进行调节时，会带来一定的成本，例如：对蓄能设备进行功率调节可能会导致蓄能设备的寿命衰减、对温控设备进行功率调节可能会加快负荷中心中各个设备的老化等。因而，在该实现方式中，由最大程度的降低调节成本的角度出发，进而确定每个设备对应的调节参数。

首先，本实现方式给出了因调整各个设备的功率带来的总成本，如下述公式(6)所示：

C＝ΣC_i*(1-a_i)*P_i (6)

其中，所述C为对各个设备进行功率调节带来的总成本，C_i为对所述设备i进行功率调节时对应的单位成本。

由于P_i为估算得到的设备i在时间片t_n的功率，a_i*P_i为设备i经调节后达到的功率值，因而两者的差值即为设备i对应的功率调节量；因而C_i*(1-a_i)*P_i为设备i对应的进行功率调节带来的总成本，将每个设备对应的总成本进行加和，便可得到整个负荷中心，因进行功率调节带来的总成本。

例如，当所述负荷中心为数据中心时，所述公式(6)可进一步由下述公式(7)表达：

C＝∑[C_IT*(1-a)P_IT+C_cooling*(1-b)P_cooling+C_renew*(1-c)P_renew+C_supply*(1-d)P_supply]+C_other*(1-e)P_other (7)

其中，公式(7)中的P_IT为估算得到的数据中心中IT设备在该与un对应的时间片t_n内的功率，a为IT设备的调整参数，C_IT为调整IT设备带来的单位成本，是一个经验数据，根据设计数据中心时对业务性能的要求指标，在数据中心运维过程中统计得到；同理，P_cooling为估算得到的温控设备在该与u_n对应的时间片t_n内的功率，b为温控设备的调整参数，C_cooling为调节温控设备带来的单位成本，是一个经验数据，根据数据中心温控系统的设计要求，在数据中心运维过程中统计得到；P_renew为估算得到的可再生能源设备在该与u_n对应的时间片t_n内的功率，c为可再生能源设备的调整参数，C_renew为调整可再生能源设备的功率带来的单位成本，可通过计算因为改变可再生能源发电量而损失的可再生能源功率得到；P_supply为估算得到的蓄能设备在该与u_n对应的时间片t_n内的功率，d为蓄能设备的调整参数，C_supply为调整蓄能设备的功率带来的单位成本，根据从电池厂家或实验得到的电池充、放电寿命衰减模型和供电可靠性模型，代入相应的充、放电功率计算；P_other为估算得到的其他设备的在该与u_n对应的时间片t_n内的功率，e为其他设备的调整参数，C_other为调整其他设备对应的单位成本。

相应的，所述根据公式(4)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，，具体包括下述两个步骤：

步骤11：根据预设约束条件，计算(6)式中所述总成本C的最小值。

其中，所述约束条件主要包括蓄能设备的电容量不能小于预设值、因调节功率带来的业务性能指标不能超过预先设定的范围、负荷中心的温度在预先设定的范围内等。

步骤12：将所述C取最小值时，满足公式(4)的a_i的取值确定为设备i的调节参数。

为了对上述具体实现过程进行更加具体的说明，现以将所述确定各设备的调节参数的过程应用在数据中心为例进行说明：

当负荷中心为数据中心时，所述步骤11相应的为，根据数据中心的约束条件，计算(7)式中所述总成本C的最小值。

为了保证数据中心中各设备能得到电源供给、避免设备温度过高而宕机或老化过快、避免蓄能设备因参与辅助服务带来的寿命衰减，所指的数据中心的约束条件主要包括以下约束条件：

数据中心供电可靠性约束：蓄能设备电容量不能小于预先设定值。

该预先设定值的确定与估算得到的负荷中心调节时间段的IT设备功率、温控设备功率、电池功率、可再生能源设备功率、其他耗电设备功率和蓄能设备当前的SOC、SOH有关，该预先设定值可以为60％。

数据中心温度约束：数据中心温度不能超过预先设定的范围。可选的，该预先设定的范围可以为20℃至30℃。

数据中心蓄能设备健康约束：蓄能设备的充电或放电倍率、放电深度、单位时间内充放电次数不能大于预先设定值。

例如：电池的充电倍率不能大于0.7C，放电倍率不能大于2C，放电深度不能超过95％，单位时间内充放电次数不能大于1000次等。

数据中心IT业务性能约束：业务性能指标不超过预先设定的范围。

需要说明的是，在对数据中心中各设备的功率进行调节时，需要考虑上述约束条件。具体地说，数据中心供电可靠性和数据中心蓄能设备寿命这两个约束条件是在调整蓄能设备的功率时需要重点考虑的；数据中心温度可靠性约束条件是在调整温控设备的功率时重点考虑的；数据中心IT业务性能约束是在调节IT设备的功率时需要重点考虑的。

相应的，上述步骤12具体为，将上述公式(7)中C取最小值时,满足公式(5)的对应的a、b、c、d、e的值分别确定为各个设备的调节参数。

本发明实施例提供的上述确定负荷中心中各个设备的调节参数的实现方式，将调节成本、蓄能设备的健康状态、温控设备的状态等作为考虑条件，进而确定各个蓄能设备和非蓄能设备的调节参数。因而本发明的上述实现方式为在减小对蓄能设备的影响的基础上的一种较为经济的调节方式，能够最大程度的降低调节成本。

可选的，在上述步骤203的具体实现过程中，本实施例还提供了确定各设备的调节参数的实现方式二。

该实现方式中，可根据上述公式(4)和预设约束条件，按照预设顺序依次确定各个设备的调节参数。

其中，该预设顺序可以按照调节的难易程度出发，例如温控设备的功率调节较方便，则优先进行温控设备的功率调节，再进行其他设备的功率调节；也可以按调节成本出发，例如可再生能源设备的调节成本较低，则优先进行可再生能源设备的功率调节，再进行其他设备的功率调节。

因而，在该实现方式二中，所述根据公式(4)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，具体包括：

步骤21：将第i个设备的调节参数设为未知参数，将其他待确定的调节参数设为1，将已确定的调节参数代入所述公式(4)，根据所述预设约束条件，计算所述第i个设备的调节参数。

步骤21所表达的意思为确定第i个设备的调节参数的过程，如果第i个设备的调节参数为预设顺序中第一个需要确定的，则将其他所有设备的调节参数均设为1，也即暂不调整其他设备的功率，则等式(4)中仅有第i个设备的调节参数这唯一的未知参数，进而可确定出该调节参数；此外，在计算过程中仍要考虑第i个设备的约束条件，例如当第i个设备为温控设备，根据公式(4)，计算得到的温控设备的调节参数为0.5，由该调节参数确定的温度为35℃而温控设备对应的约束条件为20℃至30℃，则需将30℃对应的调节参数确定为温控设备的最终调节参数。

步骤22：将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(4)后，如果所述公式(4)不成立，则按照预设顺序确定其他待确定的调节参数。

由于步骤21的计算过程中确定第i个设备的调节参数的过程中考虑了第i个设备的约束条件，因而调节第i个设备的调节参数可能并不保证公式(4)成立，因而当公式(4)不成立时，仍需要按照预设顺序确定其他待确定的调节参数。其他待确定的调节参数的确定过程同上述第i个设备的调节参数的确定过程。

步骤23：将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)成立，则将其他待确定的调节参数确定为1。

如果公式(4)成立，则无需对其他设备的功率进行调整，因而将其他待确定的调节参数设为1。

为了对上述具体实现过程进行更加具体的说明，现再以将所述确定各设备的调节参数的过程应用在数据中心为例进行说明：

由于可再生能源设备的运营成本较低，因而一般优先进行可再生能源设备的功率调节；此外，由于蓄能设备的作用一般为给负荷中心中其他设备提供电力，因而对其进行功率调节对负荷中心的影响较小，则该预设顺序可以为可再生能源设备、蓄能设备、温控设备、IT设备，也可以为可再生能源设备、温控设备、蓄能设备、IT设备等其他顺序，本实施例不再一一列举。

以该预设顺序为可再生能源设备、蓄能设备、温控设备、IT设备为例，该实现过程具体为：依次求取参数c、d、b、a、e的值。

在求取参数c的过程中，仍要考虑可再生能源设备对应的预设条件，如可再生能源的发电量的最大可能值等。

如果在满足该预设条件的情况下，所取得的参数c无法保证公式(5)的成立，则进一步在满足蓄能设备对应的约束条件(数据中心供电可靠性约束和数据中心蓄能设备健康约束)的前提下，求取参数d以调节蓄能设备的发电功率。

当公式(5)仍然无法成立时，在满足温控设备对应的约束条件(数据中心温度约束)时，求取参数b以调节温控设备的用电功率。

当公式(5)仍然无法成立时，在满足IT设备对应的约束条件(数据中心业务性能指标约束)时，求取参数a以调节IT设备的用电功率。

当公式(5)仍然无法成立时，在满足其他设备对应的约束条件时，求取参数e以调节其他设备的功率。

在数据中心的其他应用过程中，其调节顺序还可以为数据中心各个设备的其他排列组合的形式，如其调节顺序为：可再生能源设备、IT设备、温控设备、电池等蓄能设备；本实施例不对其调节顺序做限定。

本发明提供的上述实现方式二，提供了从不同角度进行调节的调节方式，能够满足不同应用场景的需求。

作为上述各图所述方法的应用和实现，本发明还提供了一种电力调峰的装置，所述装置应用于负荷中心。

如图4所示，所述装置包括：

计算模块401，根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave；根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，所述可调节的功率总量R为所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值计算得到，所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值得到，所述所述与蓄能设备当前的荷电状态和健康状态正相关。

获取模块402，用于获取电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算得到的所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n。

处理模块403，用于根据所述获取模块402获取的所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，所述预设约束条件包括蓄能设备健康状态约束条件。

调节模块404，用于在所述与u_n对应的时间片t_n内，根据所述处理模块403确定的所述负荷中心中各设备的调节参数对各设备的功率进行调节。

进一步的，所述处理模块403，还用于根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数；

P_ave+u_n*R＝∑a_i*P_i (1)

其中，所述P_i为估算得到的所述负荷中心中设备i在所述与u_n对应的时间片t_n内的功率，a_i为所述设备i的调节参数。

进一步的，所述处理模块403，还用于根据预设约束条件，计算公式(2)中所述总成本C的最小值；

将所述C取最小值时，满足公式(1)的a_i的取值确定为设备i的调节参数；

C＝ΣC_i*(1-a_i)*P_i (2)

其中，所述C为对各个设备进行功率调节带来的总成本，C_i为对所述设备i进行功率调节时对应的单位成本。

进一步的，所述处理模块403，还用于将第i个设备的调节参数设为未知参数，将其他待确定的调节参数设为1，将已确定的调节参数代入所述公式(1)，根据所述预设约束条件，计算所述第i个设备的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)不成立，则按照预设顺序确定其他待确定的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)成立，则将其他待确定的调节参数确定为1。

进一步的，所述获取模块402，还用于将所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和所述可调节的功率总量R发送至电力公司控制系统，以便于所述电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，所述负荷中心调节时间段包括多个时间片t₁至t_n，所述调节系数u_n用于表示功率差值ΔP_n与所述R的比值，所述功率差值ΔP_n表示所述负荷中心在与所述调节系数u_n对应的时间片t_n内进行功率调节后需达到的功率值与所述平均用电功率预测值P_ave的差值；

接收所述电力公司控制系统每隔一个时间片的时长发送的一个所述调节系数u_n，所述一个时间片的时长为预设时长。

进一步的，计算模块401，还用于根据每个蓄能设备和非蓄能设备对应的预设模型和所述负荷中心调节时间段的时间参数，估算所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的功率。

本发明提供的一种电力调峰的装置，通过计算负荷中心在负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和可调节的功率总量R，并获取与所述P_ave与R相关的调节系数u_n后，在与u_n对应的时间片t_n内，根据该调节系数u_n对负荷中心中的设备进行功率调节，与现有技术在进行功率调节的时候，首先进行蓄能设备的调节，可能会对蓄能设备的寿命带来较大影响相比，本发明在计算可调节的功率总量R时，考虑了蓄能设备的健康状态，则接收的调节系数相应的为在考虑了蓄能设备的健康状态的基础上的；且在获取了调节系数，进行功率调节时，根据蓄能设备健康状态约束条件，对包括蓄能设备和非蓄能设备在内的所有设备进行调节，因而本发明提供的调节方法能够减小对蓄能设备的寿命的不良影响。

作为对上述各图所示方法和装置的补充，本发明实施例还提供了一种电力调峰的装置，该装置应用于负荷中心，如图5所示，该装置包括处理器501、发射器502、接收器503、存储器504和总线505，处理器501、发射器502、接收器503和存储器504通过总线505相连，其中：

处理器501，根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave；根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，所述可调节的功率总量R为所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值计算得到，所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值得到，所述所述与蓄能设备当前的荷电状态和健康状态正相关。

发射器502，用于将所述处理器501计算得到的负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和所述可调节的功率总量R发送至电力公司控制系统，以便于所述电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，所述负荷中心调节时间段包括多个时间片t₁至t_n，所述调节系数u_n用于表示功率差值ΔP_n与所述R的比值，所述功率差值ΔP_n表示所述负荷中心在与所述调节系数u_n对应的时间片t_n内进行功率调节后需达到的功率值与所述平均用电功率预测值P_ave的差值。

接收器503，用于接收所述电力公司控制系统每隔一个时间片的时长发送的一个所述调节系数u_n，所述一个时间片的时长为预设时长。

存储器504，用于存储所述接收器503接收的所述调节系数u_n。

处理器501，还用于从所述存储器504中读取调节系数u_n，根据所述调节系数u和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，所述预设约束条件包括蓄能设备健康状态约束条件；

在所述与u_n对应的时间片t_n内，根据所述负荷中心中各设备的调节参数对各设备的功率进行调节。

进一步的，所述处理器501，还用于根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数；

P_ave+u_n*R＝∑a_i*P_i (1)

其中，所述P_i为估算得到的所述负荷中心中设备i在所述与u_n对应的时间片t_n内的功率，a_i为所述设备i的调节参数。

进一步的，所述处理器501，还用于根据预设约束条件，计算公式(2)中所述总成本C的最小值；

将所述C取最小值时，满足公式(1)的a_i的取值确定为设备i的调节参数；

C＝ΣC_i*(1-a_i)*P_i (2)

其中，所述C为对各个设备进行功率调节带来的总成本，C_i为对所述设备i进行功率调节时对应的单位成本。。

进一步的，所述处理器501，还用于将第i个设备的调节参数设为未知参数，将其他待确定的调节参数设为1，将已确定的调节参数代入所述公式(1)，根据所述预设约束条件，计算所述第i个设备的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)不成立，则按照预设顺序确定其他待确定的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)成立，则将其他待确定的调节参数确定为1。

进一步的，所述处理器501，还用于根据每个蓄能设备和非蓄能设备对应的预设模型和所述负荷中心调节时间段的时间参数，估算所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的功率。

需要说明的是，本发明实施例所述的处理器501可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，该处理器501可以是中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，也可以是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个微处理器(digital signal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)。

存储器504可以是一个存储装置，也可以是多个存储元件的统称，且用于存储可执行程序代码等。且存储器504可以包括随机存储器(RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，闪存(Flash)等。

总线505可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。该总线505可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

本发明提供的一种电力调峰的装置，通过计算负荷中心在负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和可调节的功率总量R，并获取与所述P_ave与R相关的调节系数u_n后，在与u_n对应的时间片t_n内，根据该调节系数u_n对负荷中心中的设备进行功率调节，与现有技术在进行功率调节的时候，首先进行蓄能设备的调节，可能会对蓄能设备的寿命带来较大影响相比，本发明在计算可调节的功率总量R时，考虑了蓄能设备的健康状态，则接收的调节系数相应的为在考虑了蓄能设备的健康状态的基础上的；且在获取了调节系数，进行功率调节时，根据蓄能设备健康状态约束条件，对包括蓄能设备和非蓄能设备在内的所有设备进行调节，因而本发明提供的调节方法能够减小对蓄能设备的寿命的不良影响。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种电力调峰的方法，其特征在于，所述方法应用于负荷中心，所述方法包括：

根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave；根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，所述可调节的功率总量R为所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值计算得到，所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值得到，所述所述与蓄能设备当前的荷电状态和健康状态正相关；

获取电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算得到的所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n；

根据所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，所述预设约束条件包括蓄能设备健康状态约束条件；

在所述与u_n对应的时间片t_n内，根据所述负荷中心中各设备的调节参数对各设备的功率进行调节。

2.根据权利要求1所述的电力调峰的方法，其特征在于，

所述根据所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，具体包括：

根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数；

P_ave+u_n*R＝∑a_i*P_i (1)

其中，所述P_i为估算得到的所述负荷中心中设备i在所述与u_n对应的时间片t_n内的功率，a_i为所述设备i的调节参数。

3.根据权利要求2所述的电力调峰的方法，其特征在于，

所述根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，具体包括：

根据预设约束条件，计算公式(2)中所述总成本C的最小值；

将所述C取最小值时，满足公式(1)的a_i的取值确定为设备i的调节参数；

C＝ΣC_i*(1-a_i)*P_i (2)

其中，所述C为对各个设备进行功率调节带来的总成本，C_i为对所述设备i进行功率调节时对应的单位成本。

4.根据权利要求2所述的电力调峰的方法，其特征在于，

所述根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，具体包括：

将第i个设备的调节参数设为未知参数，将其他待确定的调节参数设为1，将已确定的调节参数代入所述公式(1)，根据所述预设约束条件，计算所述第i个设备的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)不成立，则按照预设顺序确定其他待确定的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)成立，则将其他待确定的调节参数确定为1。

5.根据权利要求1所述的电力调峰的方法，其特征在于，所述获取电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算得到的所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，具体包括：

将所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和所述可调节的功率总量R发送至电力公司控制系统，以便于所述电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，所述负荷中心调节时间段包括多个时间片t₁至t_n，所述调节系数u_n用于表示功率差值ΔP_n与所述R的比值，所述功率差值ΔP_n表示所述负荷中心在与所述调节系数u_n对应的时间片t_n内进行功率调节后需达到的功率值与所述平均用电功率预测值P_ave的差值；

接收所述电力公司控制系统每隔一个时间片的时长发送的一个所述调节系数u_n，所述一个时间片的时长为预设时长。

6.根据权利要求1所述的电力调峰的方法，所述根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，具体包括：

根据公式 $R=(P_1^{\max }-P_1^{\min })+(P_2^{\max }-P_2^{\min }),$ 计算得到所述R。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电力调峰的方法，其特征在于，所述根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave，之前，所述方法还包括：

根据每个蓄能设备和非蓄能设备对应的预设模型和所述负荷中心调节时间段的时间参数，估算所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的功率。

8.一种电力调峰的装置，其特征在于，所述装置应用于负荷中心，所述装置包括：

计算模块，用于根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave；根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，所述可调节的功率总量R为所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值计算得到，所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值得到，所述所述与蓄能设备当前的荷电状态和健康状态正相关；

获取模块，用于获取电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算得到的所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n；

处理模块，用于根据所述接收模块接收的所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，所述预设约束条件包括蓄能设备健康状态约束条件；

调节模块，用于在所述与u_n对应的时间片t_n内，根据所述处理模块确定的所述负荷中心中各设备的调节参数对各设备的功率进行调节。

9.根据权利要求8所述的电力调峰的装置，其特征在于，

所述处理模块，还用于根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数；

P_ave+u_n*R＝∑a_i*P_i (1)

其中，所述P_i为估算得到的所述负荷中心中设备i在所述与u_n对应的时间片t_n内的功率，a_i为所述设备i的调节参数。

10.根据权利要求9所述的电力调峰的装置，其特征在于，

所述处理模块，还用于根据预设约束条件，计算公式(2)中所述总成本C的最小值；

将所述C取最小值时，满足公式(1)的a_i的取值确定为设备i的调节参数；

C＝ΣC_i*(1-a_i)*P_i (2)

其中，所述C为对各个设备进行功率调节带来的总成本，C_i为对所述设备i进行功率调节时对应的单位成本。

11.根据权利要求9所述的电力调峰的装置，其特征在于，

所述处理模块，还用于将第i个设备的调节参数设为未知参数，将其他待确定的调节参数设为1，将已确定的调节参数代入所述公式(1)，根据所述预设约束条件，计算所述第i个设备的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)不成立，则按照预设顺序确定其他待确定的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)成立，则将其他待确定的调节参数确定为1。

12.根据权利要求8所述的电力调峰的装置，其特征在于，

所述计算模块，还用于根据公式 $R=(P_1^{\max }-P_1^{\min })+(P_2^{\max }-P_2^{\min }),$ 计算得到所述R。

13.根据权利要求8所述的电力调峰的装置，其特征在于，

所述获取模块，还用于将所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和所述可调节的功率总量R发送至电力公司控制系统，以便于所述电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，所述负荷中心调节时间段包括多个时间片t₁至t_n，所述调节系数u_n用于表示功率差值ΔP_n与所述R的比值，所述功率差值ΔP_n表示所述负荷中心在与所述调节系数u_n对应的时间片t_n内进行功率调节后需达到的功率值与所述平均用电功率预测值P_ave的差值；

接收所述电力公司控制系统每隔一个时间片的时长发送的一个所述调节系数u_n，所述一个时间片的时长为预设时长。

14.一种电力调峰的装置，其特征在于，所述装置应用于负荷中心，所述装置包括：

处理器，用于根据估算得到的所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率，计算所述负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave；根据估算得到的所述负荷中心中所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的功率、蓄能设备当前的荷电状态和健康状态计算可调节的功率总量R，所述可调节的功率总量R为所述各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和，所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值计算得到，所述蓄能设备在所述负荷中心调节时间段内的可调功率之和根据所述各个蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的可调功率之和的最大值与最小值得到，所述所述与蓄能设备当前的荷电状态和健康状态正相关；

发射器，用于将所述处理器计算得到的负荷中心在所述负荷中心调节时间段的平均用电功率预测值P_ave和所述可调节的功率总量R发送至电力公司控制系统，以便于所述电力公司控制系统根据所述P_ave和R计算所述负荷中心调节时间段中每个时间片t_n对应的一个调节系数u_n，所述负荷中心调节时间段包括多个时间片t₁至t_n，所述调节系数u_n用于表示功率差值ΔP_n与所述R的比值，所述功率差值ΔP_n表示所述负荷中心在与所述调节系数u_n对应的时间片t_n内进行功率调节后需达到的功率值与所述平均用电功率预测值P_ave的差值；

接收器，用于接收所述电力公司控制系统每隔一个时间片的时长发送的一个所述调节系数u_n，所述一个时间片的时长为预设时长；

所述处理器，还用于根据所述调节系数u_n和预设约束条件，确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数，所述预设约束条件包括蓄能设备健康状态约束条件；

在所述与u_n对应的时间片t_n内，根据所述负荷中心中各设备的调节参数对各设备的功率进行调节。

15.根据权利要求14所述的电力调峰的装置，其特征在于，

所述处理器，还用于根据公式(1)确定负荷中心中各设备在与u_n对应的时间片t_n内的调节参数；

P_ave+u_n*R＝∑a_i*P_i (1)

其中，所述P_i为估算得到的所述负荷中心中设备i在所述与u_n对应的时间片t_n内的功率，a_i为所述设备i的调节参数。

16.根据权利要求15所述的电力调峰的装置，其特征在于，

所述处理器，还用于根据预设约束条件，计算公式(2)中所述总成本C的最小值；

将所述C取最小值时，满足公式(1)的a_i的取值确定为设备i的调节参数；

C＝ΣC_i*(1-a_i)*P_i (2)

其中，所述C为对各个设备进行功率调节带来的总成本，C_i为对所述设备i进行功率调节时对应的单位成本。

17.根据权利要求15所述的电力调峰的装置，其特征在于，

所述处理器，还用于将第i个设备的调节参数设为未知参数，将其他待确定的调节参数设为1，将已确定的调节参数代入所述公式(1)，根据所述预设约束条件，计算所述第i个设备的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)不成立，则按照预设顺序确定其他待确定的调节参数；

将其他待确定的调节参数设为1，将计算得到的所述第i个设备的调节参数以及已确定的调节参数代入公式(1)后，如果所述公式(1)成立，则将其他待确定的调节参数确定为1。

18.根据权利要求14所述的电力调峰的装置，其特征在于，

所述处理器，还用于根据公式 $R=(P_1^{\max }-P_1^{\min })+(P_2^{\max }-P_2^{\min }),$ 计算得到所述R。

19.根据权利要求14至18任一项所述的电力调峰的装置，其特征在于，

所述处理器，还用于根据每个蓄能设备和非蓄能设备对应的预设模型和所述负荷中心调节时间段的时间参数，估算所述负荷中心中各个蓄能设备和非蓄能设备在所述负荷中心调节时间段的功率。