CN108429265B - 一种需求响应调控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种需求响应调控方法及装置，将预先定义的多个信息块按照负荷设备的集合类型进行划分，按调控优先等级存储于相应优先级的队列中；根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构，定义信息块数据结构的约束条件；迭代计算满足约束条件的最优解，并将最优解对应的信息块发布至用户能源管理系统。通过上述方案能够实现多种不同类型负荷的集群控制，在确保用户正常用电条件下，以用户使用意愿程度最大化为目标，从而降低整体用电成本。

Description

一种需求响应调控方法及装置

技术领域

本发明涉及电力需求响应分时电价下的负荷管理方法，具体涉及一种需求响应调控方法及装置。

背景技术

工业用户作为最大的电力消耗实体，其日常能源的消费量在需求侧能源消费总量中占据着主要地位。工业用户实体所涉及的行业偏多，主要包括了钢铁、煤炭、石油、化工、建材等领域。目前国内的工业用户电能利用率普遍偏低，消耗的电量成本很大，在需求响应的应用中具有较大的调节潜力。相比起其他分散的居民以及商业用户，工业用户的用电量更大，用电行为更加规律。将工业用户作为需求响应的主要参与和调控实体，一来可以提高需求侧的整体电能利用效率，降低用户日常用电的额外开支，提高用户的使用舒适度；二来可以大规模调整用户负荷，减轻供给侧在用电高峰和新能源消纳时的负担，提高电网的整体稳定性。在以前开展过的有序用电基础上，工业用户参与需求响应的实现条件更为成熟。一旦出现任何的需求侧管理要求，工业用户都应该作为首要考虑与实施的目标。

分时电价作为价格型需求响应项目实施的主要手段之一，能够帮助电网、聚合商以及用户实现不同使用时段下的负荷精细化控制，支撑削峰填谷、新能源消纳以及辅助服务的开展。目前国内外展开了大量关于分时电价的试点应用研究，如电动汽车充放电的多目标优化调控，基于热水器负荷集群控制，或者中央空调的负荷转移。这些实验都有效地论证了电网实现大规模负荷设备管理的可行性。但就整体研究所面向的对象而言，却鲜少有关于工业用户的分时电价精细化控制方法设计。研究面向的对象不是工业用户，所考虑的负荷控制设备类型也十分单一。

发明内容

为了弥补上述缺陷，本发明提供一种需求响应调控方法及装置，通过良好的分时电价精细化调控方法实现多种不同类型负荷的集群控制；在确保用户正常用电条件下，以用户使用意愿程度最大化为目标，降低整体用电成本；同时考虑电网的调控要求，满足了削峰填谷以及新能源消纳等场景的适应性需求。

本发明提供的技术方案是：

一种需求响应调控方法，所述方法包括：

将预先定义的多个信息块按照负荷设备的集合类型进行划分，按调控优先等级存储于相应优先级的队列中；

根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构，定义所述信息块数据结构的约束条件；

迭代计算满足所述约束条件的最优解，并将所述最优解对应的信息块发布至用户能源管理系统。

优选的，所述预先定义的多个信息块是通过将负荷使用计划抽象化生成的数据结构，包括电网发布的分时电价，以及负荷设备信息；其中，

所述负荷设备信息包括：用户标识号，负荷设备的标识号、用户使用时段、用户意愿程度、使用功率大小和调控优先等级。

优选的，所述根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构包括：将不同时段负荷设备的信息块映射成系统可读文件，并将所述系统可读文件根据信息块的负荷设备类型归类，生成信息块数据结构。

优选的，所述将预先定义的多个信息块按照负荷设备的集合类型进行划分包括：

根据负荷设备类型建立负荷设备的集合，并根据负荷设备的集合类型划分信息块；

其中，每个负荷设备的集合包含同一种类的n个负荷设备；其中，n表示某一类负荷设备数量。

进一步地，通过下式确定所述负荷设备的使用功率大小：

式中，O＝{O₁,O₂,...,O_i,...,O_n}表示用户投入使用的负荷设备集合，i∈[1,n]表示第i个负荷设备对应的标识号，当处于工作状态时，负荷设备O_i在时段t下的使用功率P^i,t＝Pⁱ(t,v)；当处于关闭状态下时P^i,t＝0；v为负荷设备i所处的工况。

进一步地，通过下式确定所述调控优先等级：

pri^i,t＝α×u^i,t+(1-α)×rank^i,t,i∈O

式中，pri^i,t为在t时段负荷设备i调控优先等级，rank^i,t为负荷设备i在t时段的负载功率折算参数，re^i,t为负荷集合内负荷设备i在时段t下的功率倒数，

为负荷设备的使用功率大小，re^t为

的倒数，re^i,t为负荷设备i的功率倒数，Pⁱ(t,v)为负荷设备i的在t时段的功率大小，α为惩罚因子，取值范围为(0,1)，u^i,t为用户使用意愿程度。

进一步地，所述调控优先等级根据负荷设备的类型进行定义，其表达式为：

pri_CL＞pri_TL＞pri_IL＞pri_RL＞pri_BL

式中，IL表示可中断设备、CL表示可削减设备、TL表示可转移设备、BL表示基础设备和RL表示耦合设备；pri_CL表示可削减设备的调控优先等级，pri_TL表示可转移设备的调控优先等级，pri_IL表示可中断设备的调控优先等级；pri_RL表示耦合设备的调控优先等级，pri_BL表示基础设备的调控优先等级。

优选的，以用户日均用电成本cost最小化、使用意愿uwill最大化为目标函数，定义所述信息块数据结构的约束条件，如下式：

式中，p_t表示t时段的分时电价，P^i,t为设备i的功率大小，cost表示日均用电的整体用电成本开支，uwill表示工业用户整体参与意愿程度。

进一步地，通过下式确定满足所述约束条件的最优解：

式中，

表示经迭代计算的负荷设备i在t个时段后的负荷量之和，P^i,th为预设阈值。

一种需求响应调控装置，包括：需求响应主站、用户能源管理系统、能源网关和负荷设备，以及内置于需求响应主站的需求响应调控模块；

所述需求响应主站通过通信网络与用户能源管理系统、能源网关和负荷设备相互通信；其中，

所述需求响应主站，用于向需求响应调控系统下发调控指令；

所述用户能源管理系统，用于处理来自能源网关上传的信息，将对应的负荷设备信息进行处理，生成信息块，并上传给需求响应主站进行分析，同时将来自上层的反馈分析过后的信息块回传给能源网关；

所述能源网关，用于定时采集底层不同设备的信息，将对应负荷设备的信息上传给用户能源管理系统进行加工，同时将来自上层处理分析过后的信息块回传给负荷设备。

优选的，所述需求响应调控模块包括：

适配子模块，用于将预先定义的多个信息块按照负荷设备的集合类型进行划分，按调控优先等级存储于相应优先级的队列中；

定义子模块，根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构，定义所述信息块数据结构的约束条件；

调控子模块，用于迭代计算满足所述约束条件的最优解，并将所述最优解对应的信息块发布至用户能源管理系统。

与最接近的现有技术相比，本发明具有如下显著进步：

本发明提供的一种需求响应调控方法及装置，包括：将预先定义的多个信息块按照负荷设备的集合类型进行划分，按调控优先等级存储于相应优先级的队列中，评估用户负荷响应潜力大小，量化工业用户各类负荷参与调解的能力；

根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构，不仅降低了整体用电成本，同时考虑电网的调控要求，满足了削峰填谷以及新能源消纳等场景的适应性需求。

在确保用户各类负荷使用的基本需求下，以用户使用舒适度最大化为目标，定义所述信息块数据结构的约束条件；

充分挖掘工业用户负荷参与精细化控制的潜力，迭代计算满足所述约束条件的最优解，并将所述最优解对应的信息块发布至用户能源管理系统。为未来电网在工业用户的基础上开展需求响应项目，实现工业用户负荷精细化控制提供必要的理论支撑。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中提供的方法流程图；

图2为本发明具体实施方式中提供的需求响应调控装置的结构示意图；

图3为本发明具体实施方式中提供的信息块数据结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中提供的需求响应调控模块示意图；

图5为本发明具体实施方式中提供的用户调控流程图；

图6为本发明具体实施方式中提供的迭代计算最优解的方法流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

目前我国工业用户负荷的需求响应调控的思想仍停留在有序用电这一层面，简单粗暴的拉闸限电来改变自身用电量的大小，从而适应电网调控的需求。鉴于上述原因，如何基于工业用户负荷特性设计一种分时电价下的精细化调控方法，以确保用户正常用电条件下，以用户使用意愿程度最大化为目标，降低整体用电成本，实现多种类型负荷集群控制，同时整个过程中也应能考的调控需求实现，满足削峰填谷或者是新能源消纳等场景需求，是目前需求响应中分时电价实现的一个重要关键点。

针对相关技术中的问题，本专利提出了一种需求响应调控方法及装置；该方案能够在确保工业用户日常用电的基本需求下，以用户使用舒适度最大化为目标，充分挖掘工业用户负荷参与精细化控制的潜力，从而评估工业用户负荷响应潜力大小，量化工业用户各类负荷参与调解的能力，构建工业用户负荷精细化调节模型及方法；为未来电网在工业用户的基础上开展需求响应项目，实现工业用户负荷精细化控制提供必要的理论支撑。

一种需求响应调控方法，其方法流程如图1和图5所示，具体步骤如下：

S1将预先定义的多个信息块按照负荷设备的集合类型进行划分，按调控优先等级存储于相应优先级的队列中；

S2根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构，定义所述信息块数据结构的约束条件；

S3迭代计算满足所述约束条件的最优解，并将所述最优解对应的信息块发布至用户能源管理系统。

步骤S1中，根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构包括：将不同时段负荷设备的信息块映射成系统可读文件，并将所述系统可读文件根据信息块的负荷设备类型归类，生成信息块数据结构，如图3所示。预先定义的多个信息块是通过将负荷使用计划抽象化生成的数据结构，包括电网发布的分时电价，以及负荷设备信息；其中，

a,分时电价的设定包括：定义单日内一个工业用户投入使用的负荷设备集合为O＝{O₁,O₂,...,O_i,...,O_n}，设备数为n。其中一天24小时时段为T＝{t₁,t₂,...,t_ns}，总时数为ns。分时电价根据时段划分为p＝{p₁,p₂,...,p_ns}。每个负荷设备O_i对应的标识号为i，其在不同的时段t下使用功率大小为P^i,t。其中P^i,t是个时变的函数，处于开启且工作状态下时P^i,t＝Pⁱ(t,v)，处于关闭状态下时P^i,t＝0。需要说明的是工作状态下时P^i,t＝Pⁱ(t,v)的具体数值大小计算需要根据工作所处的环境、工作时段以及其基础工作功率大小决定。式中，v为设备i所处的工况，可映射至工作时除了时间以外的各类影响因素，此处出于简化模型的原因将不对该内容进行更深入的探讨和分析。

按照实际生产过程中需求响应调度里电网对用户负荷的分类定义方式，本专利在其基础上进行了扩展，将用户的投入负荷设备分别划分为5类：可中断负荷、可转移负荷、可削减负荷、基础负荷以及耦合负荷。可中断负荷指的是可实现负荷中断停止一类的设备，可在特定环境下将负荷设备的工作状态由开启切向关闭；可转移负荷指的是可实现负荷使用时段的转移或者时段延长的一类设备，可在特定环境下将一些计划使用的负荷由某个使用段转移向另外一个时段；可削减负荷指的是可实现负荷使用过程中能够智能化地实现负荷功率削减的设备，在特定换将下将自身使用的负荷功率大小进行一定比例的调整以期达到某种约束条件；基础负荷指的是不可实现控制的一类负荷，该类负荷是用户日常使用的基准负荷。上述四类负荷是传统电网在需求响应调度时对不同用户负荷分类的一种定义方式，前三类是可控负荷，最后一类是非可控负荷。而本专利额外的引入另外一类负荷设备——耦合负荷，该类负荷同样的是一类可控负荷，但与上述的三类有所区别的是其即可是可中断、可削减又或者是可转移负荷，但其使用过程中与其他设备的使用存在关联关系，且其具体设定不唯一是时变的。例如中央空调在某个时段的分类过程中其可归类至可中断负荷，按理可实现开关控制，但在处于工业用户生产状态下时，其他工作设备如部分机床开启的同时，为保证工人正常舒适体感，中央空调也必须处于开启工作状态，属于不可控的基础负荷；而非生产状态下时则为可控的可中断负荷。

可中断负荷的调控方式是实现负荷的中断关停，如设备i∈IL∩O在t时段按照优先等级的排序明确出现调控需求时，只需将负荷的工作状态由开启切向至关闭，P^i,t＝0；可削减负荷的调控方式是实现负荷的功率大小调整，如设备i,i∈CL∩O在t时段按照优先等级的排序明确出现调控需求时，只需将处于开启状态的初始负荷工作功率P^i,t＝Pⁱ(t,v)按照一定的比例进行调整成P^i,t＝βPⁱ(t,v)，β∈(0,1)为用户设定的调整比例；可转移负荷设备i,i∈IL∩O在t时段按照优先等级的排序明确出现调控需求时，需将负荷使用的时段推迟至用电低谷时段。

其中，工业用户在参与分时电价下的需求响应调控时需将设备归类至5类集合：可中断IL、可削减CL、可转移TL、基础BL、耦合RL，这5类负荷集合内的设备数分别为

这5类集合设备调控具有一定的优先级顺序将按照从大至小的正向顺序设定。各类型负荷设备数量通过下式确定：

式中，n为负荷设备数量，

分别为集合内可中断设备IL、可削减设备CL、可转移设备TL、基础设备BL和耦合设备RL对应的设备数量。

通过对可中断、可削减、可转移负、基础负荷以及耦合负荷的模型设计。可依据集合的优先等级和集合中的每个设备优先等级顺序，按照顺序从大到小的正向调控优先级先由负荷集合在到集合中的单个设备逐级逐次的依据分时电价下的需求响应要求控制负荷。基础负荷以及耦合负荷目前设定不参与控制。

b,负荷设备信息包括：用户标识号，负荷设备的标识号、用户使用时段、用户意愿程度、使用功率大小和调控优先等级。

通过下式确定所述负荷设备的使用功率大小：

式中，O＝{O₁,O₂,...,O_i,...,O_n}表示用户投入使用的负荷设备集合，i∈[1,n]表示第i个负荷设备对应的标识号，当处于工作状态时，负荷设备O_i在时段t下的使用功率P^i,t＝Pⁱ(t,v)；当处于关闭状态下时P^i,t＝0；v为负荷设备i所处的工况。

通过下式确定所述调控优先等级：

pri^i,t＝α×u^i,t+(1-α)×rank^i,t,i∈O

式中，pri^i,t为在t时段负荷设备i调控优先等级，rank^i,t为负荷设备i在t时段的负载功率折算参数，具体可作为评价指标参数；re^i,t为负荷集合内负荷设备i在时段t下的功率倒数，

为负荷设备的使用功率大小，re^t为

的倒数，re^i,t为负荷设备i的功率倒数，Pⁱ(t,v)为负荷设备i的在t时段的功率大小，α为惩罚因子，u^i,t为用户使用意愿程度。用户使用意愿程度u^i,t的取值范围通过下式确定：设置为U＝{U₁,U₂,U₃,U₄,U₅},，式中，U用于表示用户使用意愿程度优先等级集合，优先等级U₁＝1表示非常重要、U₂＝2表示比较重要、U₃＝3表示一般、U₄＝4表示不是很重要、U₅＝5表示不重要。

可中断负荷集合内的设备调控优先等级顺序受功率大小、用户使用意愿程度、惩罚因子的大小影响。当功率越大Pⁱ(t,v)则调控的优先等级pri^i,t就越高；使用意愿程度越低，u^i,t越大下优先等级pri^i,t就越高；同理，反之也成立。

由以上模型的构建，可分析得出每个设备在每个时段的调度信息，具体包括用户标识号，调度设备的标号ic、设备的使用时间ut、设备的所属负荷集合ca、设备的使用用户意愿程度uw、设备使用的优先等级cp等。而这最后都可以抽象为一个消息块B(ic,ut,ca,uw,cp)，具体数据结构可参考图3。将这些信息块通过能源管理系统汇聚至聚合商服务器再到电网需求响应主站，可用于实现多个工业用户基本日负荷的调整，具体实现方式可参考图4中的队列进行分类和分优先等级的调控结构及方式。

如图3中所示，用户在接收到关于分时电价的信息之后，可以选择如下调控模型进行设备使用安排。由一个将每个设备的使用情况和实体信息转化为类似传统信息传递过程中使用的帧结构形成信息块。该信息块(Block)然后上传至需求响应主站的优先级调度模块内部适配模块分别按照设备所属的负荷集合分别排入至每类负荷集合队列中。队列内所存储的是每个相同时段t内的信息块。此时再由调控模块将每个队列内的信息块进行扫描和分析，通过优先级合理的分配方式将这些部分负荷信息块调出组合形成调控信息，该调控信息写入之前的信息块中，形成每个工业用户的每个设备日常负荷使用计划。而调控模块再讲这些信息回传至每个设备中。

通过对工业用户负荷设备进行分类规划，实现优先等级的设定从而达到在分时电价下的负荷使用时段和先后顺序调整。调整过程中的主要原则是高优先等级的负荷设备。

调控优先等级根据负荷设备的类型进行定义，其表达式为：

pri_CL＞pri_TL＞pri_IL＞pri_RL＞pri_BL

式中，IL表示可中断设备、CL表示可削减设备、TL表示可转移设备、BL表示基础设备和RL表示耦合设备；pri_CL表示可削减设备的调控优先等级，pri_TL表示可转移设备的调控优先等级，pri_IL表示可中断设备的调控优先等级；pri_RL表示耦合设备的调控优先等级，pri_BL表示基础设备的调控优先等级。

步骤S2中，根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构包括：

根据负荷设备类型建立负荷设备的集合，并根据负荷设备的集合类型划分信息块；

其中，每个负荷设备的集合包含同一种类的n个负荷设备；其中，n表示某一类负荷设备数量。

以用户日均用电成本cost最小化、使用意愿uwill最大化为目标函数，定义所述信息块数据结构的约束条件，如下式：

式中，p_t表示t时段的分时电价，P^i,t为设备i的功率大小，cost表示日均用电的整体用电成本开支，uwill表示工业用户整体参与意愿程度。

如图6所示，步骤3中，采用贪婪算法或者贪心算法，通过下式确定满足所述约束条件的最优解：

式中，

表示经迭代计算的负荷设备i在t个时段后的负荷量之和，P^i,th为预设阈值。

基于同一发明构思，本申请还提供一种需求响应调控装置，能够通过用户自身的能源管理系统预先将来自于不同负荷设备使用安排情况的信息块进行集中处理，并输送至电网或者聚合商的需求响应服务器，由内置于电网侧的需求响应主站中的需求响应调控模块实现信息块的数据分析，完成多个用户负荷配置优化，并将优化配置结果写入对应的信息块，最终在经由需求响应主站回传至对应的用户能源管理系统，经由能源网关发送给对应下级的设备，负荷设备在读取信息块其中的信息后完成负荷相应执行的动作，具体实现的物理结构示意图，如图2所示。包括：

需求响应主站、用户能源管理系统、能源网关和负荷设备，以及内置于需求响应主站的需求响应调控模块；

需求响应主站通过通信网络与用户能源管理系统、能源网关和负荷设备相互通信；其中，需求响应主站，用于向需求响应调控系统下发调控指令；

用户能源管理系统，用于处理来自能源网关上传的信息，将对应的负荷设备信息进行处理，生成信息块，并上传给需求响应主站进行分析，同时将来自上层的反馈分析过后的信息块回传给能源网关；

能源网关，用于定时采集底层不同设备的信息，将对应负荷设备的信息上传给用户能源管理系统进行加工，同时将来自上层处理分析过后的信息块回传给负荷设备。

其中，需求响应调控模块包括：

适配子模块，用于将预先定义的多个信息块按照负荷设备的集合类型进行划分，按调控优先等级存储于相应优先级的队列中；

定义子模块，根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构，定义所述信息块数据结构的约束条件；

调控子模块，用于迭代计算满足所述约束条件的最优解，并将所述最优解对应的信息块发布至用户能源管理系统。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：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保护范围之内。

Claims (9)

1.一种需求响应调控方法，其特征在于，所述方法包括：

将预先定义的多个信息块按照负荷设备的集合类型进行划分，按调控优先等级存储于相应优先级的队列中；

根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构，定义所述信息块数据结构的约束条件；

迭代计算满足所述约束条件的最优解，并将所述最优解对应的信息块发布至用户能源管理系统；

所述预先定义的多个信息块是通过将负荷使用计划抽象化生成的数据结构，包括电网发布的分时电价，以及负荷设备信息；其中，

所述负荷设备信息包括：用户标识号，负荷设备的标识号、用户使用时段、用户意愿程度、使用功率大小和调控优先等级；

通过下式确定所述调控优先等级：

pri^i,t＝α×u^i,t+(1-α)×rank^i,t,i∈O

式中，pri^i,t为在t时段负荷设备i调控优先等级，rank^i,t为负荷设备i在t时段的负载功率折算参数，re^i,t为负荷集合内负荷设备i在时段t下的功率倒数，

为负荷设备的使用功率大小，re^t为

的倒数，Pⁱ(t,v)为负荷设备i的在t时段的功率大小，α为惩罚因子，u^{i ,t}为用户使用意愿程度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构包括：将不同时段负荷设备的信息块映射成系统可读文件，并将所述系统可读文件根据信息块的负荷设备类型归类，生成信息块数据结构。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将预先定义的多个信息块按照负荷设备的集合类型进行划分包括：

根据负荷设备类型建立负荷设备的集合，并根据负荷设备的集合类型划分信息块；

其中，每个负荷设备的集合包含同一种类的n个负荷设备；其中，n表示某一类负荷设备数量。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式确定所述负荷设备的使用功率大小：

式中，O＝{O₁,O₂,...,O_i,...,O_n}表示用户投入使用的负荷设备集合，i∈[1,n]表示第i个负荷设备对应的标识号，当处于工作状态时，负荷设备O_i在时段t下的使用功率P^i,t＝Pⁱ(t,v)；当处于关闭状态下时P^i,t＝0；v为负荷设备i所处的工况。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调控优先等级根据负荷设备的类型进行定义，其表达式为：

pri_CL＞pri_TL＞pri_IL＞pri_RL＞pri_BL

式中，IL表示可中断设备、CL表示可削减设备、TL表示可转移设备、BL表示基础设备和RL表示耦合设备；pri_CL表示可削减设备的调控优先等级，pri_TL表示可转移设备的调控优先等级，pri_IL表示可中断设备的调控优先等级；pri_RL表示耦合设备的调控优先等级，pri_BL表示基础设备的调控优先等级。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以用户日均用电成本cost最小化、使用意愿uwill最大化为目标函数，定义所述信息块数据结构的约束条件，如下式：

式中，p_t表示t时段的分时电价，P^i,t为设备i的功率大小，cost表示日均用电的整体用电成本开支，uwill表示工业用户整体参与意愿程度。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过下式确定满足所述约束条件的最优解：

式中，

表示经迭代计算的负荷设备i在t个时段后的负荷量之和，P^i,th为预设阈值。

8.应用于如权利要求1-7任意一种需求响应调控方法的需求响应调控装置，其特征在于，包括：需求响应主站、用户能源管理系统、能源网关和负荷设备，以及内置于需求响应主站的需求响应调控模块；

所述需求响应主站通过通信网络与用户能源管理系统、能源网关和负荷设备相互通信；其中，

所述需求响应主站，用于向需求响应调控系统下发调控指令；

所述用户能源管理系统，用于处理来自能源网关上传的信息，将对应的负荷设备信息进行处理，生成信息块，并上传给需求响应主站进行分析，同时将来自上层的反馈分析过后的信息块回传给能源网关；

所述能源网关，用于定时采集底层不同设备的信息，将对应负荷设备的信息上传给用户能源管理系统进行加工，同时将来自上层处理分析过后的信息块回传给负荷设备。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述需求响应调控模块包括：

适配子模块，用于将预先定义的多个信息块按照负荷设备的集合类型进行划分，按调控优先等级存储于相应优先级的队列中；

定义子模块，根据需求响应主站下发的调控指令将队列中处于不同时段负荷设备的信息块抽象化为一个可供调控的信息块数据结构，定义所述信息块数据结构的约束条件；

调控子模块，用于迭代计算满足所述约束条件的最优解，并将所述最优解对应的信息块发布至用户能源管理系统。

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