CN106602575A - 一种用户负荷设备分类组合调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用户负荷设备分类组合调控方法，所述方法包括下述步骤：步骤1：获取用户设备负荷特性，包括运行功率和设备负荷时段分布特性；步骤2：根据用户设备负荷特性，将其划分为可调型设备、可停型设备和可转移型设备，并赋予不同的调控优先级；步骤3：基于降负荷目标量需求，在限定的用户体验度可调范围内，根据优先级先后，依次启动用户设备调控方案；步骤4：重新设定用户舒适度可调范围，转回步骤3更新用户设备调控方案。本发明提供的技术方案合理分析不同降负荷需求下用户设备组合调控的优化策略，从而保证用户负荷的合理运行和电网负荷的均衡调控。

Description

一种用户负荷设备分类组合调控方法

技术领域

本发明涉及用电负荷设备组合调控应用技术领域，具体涉及一种用户负荷设备分类组合调控方法。

背景技术

传统的负荷控制方式主要针对大功率电气或可停用的电气设备进行中断操作以实现负荷的短时调控；近年来，针对负荷控制的方法开始引入负荷预测、负荷分类以及负荷与环境指标关联度分析等先进算法作为技术支撑，对负荷进行相对精细化和合理化地调控。然而目前的技术方法面向对象仍主要针对用户对象级别进行调控，然而这一调控方法仍面向相对较为宏观的层面，实际的调控过程中，直接的调控对象是面向电气设备级的操作，目前的广泛调控方法并不足以支撑和指导。因此，针对目前存在的负荷调控方法精细化程度不够以及控制方法单一的情况，系统合理的设备级负荷调控方法对于智能用电技术发展、实践指导以及推广建设具有重要意义。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种用户负荷设备分类组合调控方法，合理分析不同降负荷需求下用户设备组合调控的优化策略，从而保证用户负荷的合理运行和电网负荷的均衡调控。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种用户负荷设备分类组合调控方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：获取用户设备负荷特性，包括运行功率和设备负荷时段分布特性；

步骤2：根据用户设备负荷特性，将其划分为可调型设备、可停型设备和可转移型设备，并赋予不同的调控优先级；

步骤3：基于降负荷目标量需求，在限定的用户体验度可调范围内，根据优先级先后，依次启动用户设备调控方案；

步骤4：重新设定用户舒适度可调范围，转回步骤3更新用户设备调控方案。

进一步地，所述步骤1中，对用户历史用电数据和当前设备运行情况进行对比分析，得出用户各时段的设备负荷状态，即当前在运负荷的运行参数，如空调温度、照明强度和各负荷开闭状态。。

进一步地，所述步骤2中，用户设备负荷特性的分类依据设备控制方式和时段特性，包括：

1)对功率可变且用电时段分布固定的设备，划分其为可调型设备，包括空调、冰箱和智能照明设备，可调型设备优先级最高；

2)对功率不可变，即仅为开/关状态的用电设备中，日用电时间波动大，用电时段分布分散的设备，则划分其为可停型设备，包括常规照明设备和电视，可停型设备优先级最低；

3)对功率不可变，日用电时间恒定，用电时段分布分散的设备，则划分其为可转移型设备，包括热水器、微波炉和电磁炉；可转移型设备优先级在可调型负荷与可停型负荷之间。

进一步地，所述步骤3包括：

基于电网给定的降负荷目标量，根据用户用电习惯和环境情况，设定用户体验度可调范围，夏季空调舒适度可接受范围为24-28度，电视运行时间约为19-22点，微波炉使用时间相差可变1-3小时，具体值的设定根据用户具体的使用情况决定；

由于可调型设备负荷功率大，且对用户体验度影响不明显，优先调节可调型负荷，即在确定的用户舒适度可调范围内，降低其功率；其次由于可转移型设备的使用时间灵活，且功率大，有效实现短时的削峰效果，对可转移型设备进行调节，即在可转移时间范围内，改变用电设备的使用时间；最后对可停型负荷进行调控，即对用户在当前时段历史使用频率最低的可停设备进行关停操作；

每对一个设备进行调控，即进行一次降负荷目标量判断，若调控方案满足目标量需求，则调控方案形成，继续进行至所有设备对象均进行过调控判定；若用户设备均参与后仍未达到目标量，则转至步骤4。

本发明提供的技术方案具有的优异效果是：

对用户的用电设备根据用户习惯和调节策略进行了分类，实现了基于负荷特性的层次化调控，相比于面向用户的统一调控或无分类单一关停设备的方法，更加符合用户的用电习惯，也更符合实际用电情况的可行性。

采用分类负荷分级组合调控的方法，充分利用了各电气设备的运行特性，进行相互结合，逐步达到目标调节量，在平衡负荷的同时，做到尽可能合理利用每个设备的可调节空间。

在负荷调节的过程中，充分考虑用户对各设备的使用舒适度要求，以舒适度为约束条件，考虑用户历史用电习惯，平衡用户用电需求和电网降负荷需求，较好地实现智能、自动、人性化的负荷调控策略。

附图说明

图1是本发明提供的用户负荷设备分类组合调控方法流程图；

图2是本发明提供的典型居民用户用电负荷构成图；

图3是本发明提供的调控时段用户用电设备负荷分布预测图；

图4是本发明提供的组合调控后用户用电设备负荷分布图。

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。

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

如图1所示，本发明提供一种用户负荷设备分类组合调控方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：获取用户各设备负荷特性，如运行功率、设备负荷时段分布特性；

步骤2：根据设备负荷特性，将其划分为可调型、可停型和可转移型三类，并赋予不同的调控优先级；

步骤3：基于降负荷目标量需求，在限定的用户体验度可调范围内，根据优先级先后，依次启动各设备调控方案，若调控方案满足目标量需求，则调控策略形成，若设备均参与后仍未达到目标量，则转至步骤4；

步骤4：重设用户舒适度可调范围，转回步骤3更新调控方案。

所述步骤1中，根据用户历史用电数据和当前设备运行情况进行对比分析，得出用户各时段的设备负荷状态。

所述步骤2中，设备负荷特性的分类主要依据设备控制方法和时段特性：

1)对功率可变且用电时段分布较为固定的设备，认为其为可调型设备，如空调、冰箱、智能照明设备等；可调型设备优先级最高。

2)对功率不可变，即仅为开/关状态的用电设备中，日用电时间波动较大，用电时段分布较为分散的设备，则认为其为可停型设备，如常规照明设备、电视等；可停型设备优先级最低。

3)对功率不可变，日用电时间基本恒定，用电时段分布较为分散的设备，则认为其为可转移型设备，如热水器、微波炉、电磁炉等，可转移型设备优先级在可调型负荷与可停型负荷之间。

所述步骤3中，根据降负荷目标量需求，在限定的用户体验度可调范围内，根据优先级先后，依次启动各设备调控方案。

基于电网给定的降负荷目标量，根据用户用电习惯和环境情况，设定用户体验度可调范围，如一般情况下夏季空调舒适度可接受范围为25-29度，电视运行时间月为19-22点，微波炉使用时间相差可变1-3小时等等，具体值的设定根据用户具体的使用情况决定。

在确定的用户舒适度可调范围内，优先调节可调型负荷，该类负荷一般功率较大，且对用户体验度影响不明显；其次对可转移型设备进行调节，该类设备的使用时间较为灵活，且功率较大，可以有效实现短时的削峰效果；最后对可停型负荷进行调控，对用户在当前时段历史使用频率最低的可停设备。

每对一个设备进行调控，即进行一次降负荷目标量判断，若已达到目标量，则策略满足目标条件，不在进行下一步调控，若不满足条件，则继续进行至所有设备对象均进行过调控判定；若仍不满足，则需进入步骤4，进行重置。

所述步骤4中，重设用户舒适度可调范围，转回步骤3更新调控方案。

实施例

图2所示为某用户家庭用电负荷构成。可调型设备(空调、热水器)负荷功率与温度设定量和当前量的差值呈近似线性关系，空调温度合理调节范围为26±2，最大调节范围为26±5，每度波动为100W，热水器合理调节范围为60±8，最大调节范围为60±16，每度波动为50W；可转移型设备负荷可转移时间量为±2小时；可停型设备冗余空间为30％；峰谷时段电价分别为：尖峰电价段(11:00～12:00、15:00～16:00)、高峰电价段(9:00～11:00、14:00～15:00、17:00～21:00)、平峰电价段(7:00～9:00、12:00～14:00、16:00～17:00、21:00～23:00)、低谷电价段(23:00～7:00)。

根据用户响应日前5个相似日内的用电负荷情况，预计响应时刻的用电负荷时间分布如图3所示。

设调控时段为12:00-14:00、19:00-21:00，降负荷目标量为1000。空调温度上调2度(夏季)，热水器下调8度，总负荷下降800W，未达到响应目标，则转移微波炉使用至18时段，关停30％照明及其他可停设备，总负荷下降1070W，达到调控目标，此次调控完成。

设调控时段为12:00-14:00、19:00-21:00，降负荷目标量为2000W，空调温度上调2度(夏季)，热水器下调7度，转移微波炉及关停30％照明及其他可停设备条件下，仍未达到调控目标，则调整设备调节空间，限定于最大调节范围，重复以上判定过程，至满足需求量，即空调下调5度，热水器下调16度情况下，转移微波炉及关停30％照明及其他可停设备，总负荷下降率达2100W，此次调控完成，调控后用电负荷分布情况如图4所示。

若在最大调节范围限定下仍不满足调控需求，则认为此次调控不适合当前用户参加，告知用户，或提醒调控目标制定方进行调整，若用户与制定方均无回应，则默认以最大可调节范围参与此次调控。

本发明提供的用户负荷设备分类组合调控方法，合理分析不同降负荷需求下用户设备组合调控的优化策略，从而保证用户负荷的合理运行和电网负荷的均衡调控。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，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，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用户负荷设备分类组合调控方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：获取用户设备负荷特性，包括运行功率和设备负荷时段分布特性；

步骤2：根据用户设备负荷特性，将其划分为可调型设备、可停型设备和可转移型设备，并赋予不同的调控优先级；

步骤3：基于降负荷目标量需求，在限定的用户体验度可调范围内，根据优先级先后，依次启动用户设备调控方案；

步骤4：重新设定用户舒适度可调范围，转回步骤3更新用户设备调控方案。

2.如权利要求1所述的用户负荷设备分类组合调控方法，其特征在于，所述步骤1中，对用户历史用电数据和当前设备运行情况进行对比分析，得出用户各时段的设备负荷状态，即当前在运负荷的运行参数，如空调温度、照明强度和各负荷开闭状态。

3.如权利要求1所述的用户负荷设备分类组合调控方法，其特征在于，所述步骤2中，用户设备负荷特性的分类依据设备控制方式和时段特性，包括：

1)对功率可变且用电时段分布固定的设备，划分其为可调型设备，包括空调、冰箱和智能照明设备，可调型设备优先级最高；

2)对功率不可变，即仅为开/关状态的用电设备中，日用电时间波动大，用电时段分布分散的设备，则划分其为可停型设备，包括常规照明设备和电视，可停型设备优先级最低；

3)对功率不可变，日用电时间恒定，用电时段分布分散的设备，则划分其为可转移型设备，包括热水器、微波炉和电磁炉；可转移型设备优先级在可调型负荷与可停型负荷之间。

4.如权利要求1所述的用户负荷设备分类组合调控方法，其特征在于，所述步骤3包括：

基于电网给定的降负荷目标量，根据用户用电习惯和环境情况，设定用户体验度可调范围，夏季空调舒适度可接受范围为24-28度，电视运行时间约为19-22点，微波炉使用时间相差可变1-3小时，具体值的设定根据用户具体的使用情况决定；

由于可调型设备负荷功率大，且对用户体验度影响不明显，优先调节可调型负荷，即在确定的用户舒适度可调范围内，降低其功率；其次由于可转移型设备的使用时间灵活，且功率大，有效实现短时的削峰效果，对可转移型设备进行调节，即在可转移时间范围内，改变用电设备的使用时间；最后对可停型负荷进行调控，即对用户在当前时段历史使用频率最低的可停设备进行关停操作；

每对一个设备进行调控，即进行一次降负荷目标量判断，若调控方案满足目标量需求，则调控方案形成，继续进行至所有设备对象均进行过调控判定；若用户设备均参与后仍未达到目标量，则转至步骤4。