CN108490843A - 一种电能服务平台的用户需求控制方法及计算设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能服务平台的用户需求控制方法及计算设备，该方法包括：根据当前的电能供给情况确定用户的电能需求量；若所述电能需求量高于电能供给量，则生成需求侧控制参数，所述需求侧控制参数包括负荷控制优先级、控制方式和控制时间；对每一个需求侧控制设备，根据该需求侧控制设备的类型，指定其对应的需求侧控制参数的属性值；按照负荷控制优先级的属性值从高到低的顺序，对各需求侧控制设备进行需求排序；基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制，以优先控制排序在前的需求侧控制设备的需求。

Description

一种电能服务平台的用户需求控制方法及计算设备

技术领域

本发明涉及能源电力领域，特别涉及一种电能服务平台的用户需求控制方法及计算设备。

背景技术

随着环境关注日益增多，新能源政策鼓励建筑集成可再生能源技术，处理有限能源和无效控制系统以及过度能源消费矛盾。保温、双层玻璃等需求措施可以减少建筑热损失，提高建筑性能，但这些措施已达到饱和点，超出进一步降低耗能限度。虽然小规模可再生和低碳排放技术等分布式发电具有巨大潜力，但如何应用还在摸索之中，且新用户家用电器推出会增加供给侧负担，使情况更糟。基于此，如何对用户需求进行相应控制是改善上述情况的重要途径。

然而，我国的国情、电情和民情是不断变化的，需求侧响应资源难以界定，在当前的电能服务平台下，现有的用户需求控制方法在整合需求侧资源、缓解供应紧张问题、促进用电侧智能化发展等方面还有所欠缺。因此，需要提供一种新的电能服务平台的用户需求控制方法，以优化常规处理过程。

发明内容

为此，本发明提供一种电能服务平台的用户需求控制的技术方案，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种电能服务平台的用户需求控制方法，适于在计算设备中执行，该方法包括如下步骤：根据当前的电能供给情况确定用户的电能需求量；若电能需求量高于电能供给量，则生成需求侧控制参数，需求侧控制参数包括负荷控制优先级、控制方式和控制时间；对每一个需求侧控制设备，根据该需求侧控制设备的类型，指定其对应的需求侧控制参数的属性值；按照负荷控制优先级的属性值从高到低的顺序，对各需求侧控制设备进行需求排序；基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制，以优先控制排序在前的需求侧控制设备的需求。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，负荷控制优先级的属性值包括高可控性、中可控性、低可控性和无可控性。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，控制方式的属性值包括为开关控制和比例控制。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，控制时间是不影响用户舒适度时负载可控最长时间。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，需求侧控制设备的类型包括恒温控制类负载、固定耗能类负载、间歇使用类负载和娱乐类负载。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，根据该需求侧控制设备的类型，指定其对应的需求侧控制参数的属性值的步骤包括根据该需求侧控制设备的类型，指定其对应的负荷控制优先级的属性值，根据该需求侧控制设备的类型，指定其对应的负荷控制优先级的属性值的步骤包括：若该需求侧控制设备的类型为恒温负载类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为高可控性；若该需求侧控制设备的类型为固定耗能类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为中可控性；若该需求侧控制设备的类型为间歇使用类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为低可控性；若该需求侧控制设备的类型为娱乐类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为无可控性。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：对负荷控制优先级的属性值为高可控性的需求侧控制设备进行需求控制，若所有高可控性的需求侧控制设备均被控制，则重新计算用户的电能需求量以便更新；若更新后的电能需求量大于当前的电能供给量，则对负荷控制优先级的属性值为中可控性的需求侧控制设备进行需求控制；若更新后的电能需求量不大于当前的电能供给量，则停止控制。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：若所有中可控性的需求侧控制设备均被控制，则重新计算用户的电能需求量以便更新；若更新后的电能需求量大于当前的电能供给量，则对负荷控制优先级的属性值为低可控性的需求侧控制设备进行需求控制；若更新后的电能需求量不大于当前的电能供给量，则停止控制。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：若所有低可控性的需求侧控制设备均被控制，则重新计算用户的电能需求量以便更新；若更新后的电能需求量不大于当前的电能供给量，则停止控制。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，对负荷控制优先级的属性值为高可控性的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：若负荷控制优先级的属性值为高可控性的需求侧控制设备的数量大于1，则确定第一总控制步骤数；对每一个高可控性的需求侧控制设备，根据其先前控制期间需求状态和第一总控制步骤数，更新当前阶段下该需求侧控制设备的控制方式；按照更新后的各控制方式计算出第一最优需求曲线控制组合，基于第一最优需求曲线控制组合控制对应的高可控性的需求侧控制设备。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，对负荷控制优先级的属性值为中可控性的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：若负荷控制优先级的属性值为中可控性的需求侧控制设备的数量大于1，则确定第二总控制步骤数；对每一个中可控性的需求侧控制设备，根据其先前控制期间需求状态和第二总控制步骤数，更新当前阶段下该需求侧控制设备的控制方式；按照更新后的各控制方式计算出第二最优需求曲线控制组合，基于第二最优需求曲线控制组合控制对应的中可控性的需求侧控制设备。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，对负荷控制优先级的属性值为低可控性的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：若负荷控制优先级的属性值为低可控性的需求侧控制设备的数量大于1，则确定第三总控制步骤数；对每一个低可控性的需求侧控制设备，根据其先前控制期间需求状态和第三总控制步骤数，更新当前阶段下该需求侧控制设备的控制方式；按照更新后的各控制方式计算出第三最优需求曲线控制组合，基于第三最优需求曲线控制组合控制对应的低可控性的需求侧控制设备。

可选地，在根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法中，还包括：若电能需求量低于电能供给量，则对供应侧的储能设备充电。

根据本发明的又一个方面，提供一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序包括用于执行根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法的指令。

根据本发明的又一个方面，还提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，一个或多个程序包括指令，指令当由计算设备执行时，使得计算设备执行根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法。

根据本发明的电能服务平台的用户需求控制的技术方案，先确定需求侧控制参数，其包括负荷控制优先级、控制方式和控制时间，指定各需求侧控制设备的需求侧控制参数的属性值，按照负荷控制优先级的属性值从高到低的顺序，对各需求侧控制设备进行需求排序。基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制。在上述方案中，在根据需求排序结果对需求侧控制设备进行控制时，优先处理高可控性的需求侧控制设备，其次处理中可控性的需求侧控制设备，最后再处理低可控性的需求侧控制设备，且一旦将相同可控性的需求侧控制设备控制后，需要先确定当前需求是否大于供给，若是则继续控制下一可控等级的需求侧控制设备。而在控制同一可控等级的多个需求侧控制设备时，对各需求侧控制设备的需求进行同等处理，应用相应的需求侧控制参数，寻找最佳控制组合以最小化供给和新总需求差。最终，根据不同可控等级的需求控制设备的需求控制结果，得出需求供给最佳匹配率，并最小化对用户影响，在提供能源效率的同时，促进了需求侧响应的持续优化发展。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明的一个实施例的计算设备100的结构框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的电能服务平台的用户需求控制方法200的流程图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的单一需求下、用户需求控制前的需求供给间匹配图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的单一需求下、用户需求控制后的需求供给间匹配图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的多需求下、用户需求控制前的需求供给间匹配图；以及

图6示出了根据本发明的一个实施例的多需求下、用户需求控制后的需求供给间匹配图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1是示例计算设备100的框图。在基本的配置102中，计算设备100典型地包括系统存储器106和一个或者多个处理器104。存储器总线108可以用于在处理器104和系统存储器106之间的通信。

取决于期望的配置，处理器104可以是任何类型的处理，包括但不限于：微处理器(μP)、微控制器(μC)、数字信息处理器(DSP)或者它们的任何组合。处理器104可以包括诸如一级高速缓存110和二级高速缓存112之类的一个或者多个级别的高速缓存、处理器核心114和寄存器116。示例的处理器核心114可以包括运算逻辑单元(ALU)、浮点数单元(FPU)、数字信号处理核心(DSP核心)或者它们的任何组合。示例的存储器控制器118可以与处理器104一起使用，或者在一些实现中，存储器控制器118可以是处理器104的一个内部部分。

取决于期望的配置，系统存储器106可以是任意类型的存储器，包括但不限于：易失性存储器(诸如RAM)、非易失性存储器(诸如ROM、闪存等)或者它们的任何组合。系统存储器106可以包括操作系统120、一个或者多个程序122以及程序数据124。在一些实施方式中，程序122可以布置为在操作系统上由一个或多个处理器104利用程序数据124执行指令。

计算设备100还可以包括有助于从各种接口设备(例如，输出设备142、外设接口144和通信设备146)到基本配置102经由总线/接口控制器130的通信的接口总线140。示例的输出设备142包括图形处理单元148和音频处理单元150。它们可以被配置为有助于经由一个或者多个A/V端口152与诸如显示器或者扬声器之类的各种外部设备进行通信。示例外设接口144可以包括串行接口控制器154和并行接口控制器156，它们可以被配置为有助于经由一个或者多个I/O端口158和诸如输入设备(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备)或者其他外设(例如打印机、扫描仪等)之类的外部设备进行通信。示例的通信设备146可以包括网络控制器160，其可以被布置为便于经由一个或者多个通信端口164与一个或者多个其他计算设备162通过网络通信链路的通信。

网络通信链路可以是通信介质的一个示例。通信介质通常可以体现为在诸如载波或者其他传输机制之类的调制数据信号中的计算机可读指令、数据结构、程序模块，并且可以包括任何信息递送介质。“调制数据信号”可以这样的信号，它的数据集中的一个或者多个或者它的改变可以在信号中编码信息的方式进行。作为非限制性的示例，通信介质可以包括诸如有线网络或者专线网络之类的有线介质，以及诸如声音、射频(RF)、微波、红外(IR)或者其它无线介质在内的各种无线介质。这里使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质二者。

计算设备100可以实现为服务器，例如文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器和WEB服务器等，也可以实现为小尺寸便携(或者移动)电子设备的一部分，这些电子设备可以是诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、个人媒体播放器设备、无线网络浏览设备、个人头戴设备、应用专用设备、或者可以包括上面任何功能的混合设备。计算设备100还可以实现为包括桌面计算机和笔记本计算机配置的个人计算机。

在一些实施例中，计算设备100被配置为执行根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法200。其中，计算设备100的一个或多个程序122包括用于执行根据本发明的电能服务平台的用户需求控制方法200的指令。

图2示出了根据本发明一个实施例的电能服务平台的用户需求控制方法200的流程图。电能服务平台的用户需求控制方法200适于在计算设备(例如图1所示的计算设备100)中执行。

为便于理解，先对电能服务平台下的用户需求控制进行简要说明。这里的用户需求控制，实质上是对用户所在的需求侧进行控制，可理解为是通过不同开关控制设备能源需求曲线的一种需求侧管理方法。应用需求侧控制方法的需求侧控制设备主要包括加热器、空间制热/制冷系统、冰箱系统和用户负荷控制等。直接负荷控制(DLC：Direct LoadControl)主要根据电网情况和电价减少峰值需求，是需求侧控制的先前条件。而可再生能源和低碳系统供给不足时，控制负载能力和设备灵活性则至关重要。需求侧控制主要是找出最佳开发转换方法，得到需求供给最下差，以降低对用户舒适度影响，从而能够改善间歇性能源供给和需求间能源匹配结果，修正适于低碳能源系统的需求曲线。下面，将结合图2对电能服务平台的用户需求控制方法200进一步说明。

如图2所示，方法200始于步骤S210。在步骤S210中，根据当前的电能供给情况确定用户的电能需求量。根据本发明的一个实施例，基于电能服务平台的电能供给数据，获取当前用户的电能需求量为E1。需要说明的是，上述根据电能供给情况确定用户的电能需求量的处理过程，可通过供电领域中常用技术手段实现，此处不予赘述。

随后，进入步骤S220，若电能需求量高于电能供给量，则生成需求侧控制参数，需求侧控制参数包括负荷控制优先级、控制方式和控制时间。根据本发明的一个实施例，当前的电能供给量为E1，而E1>E2，进而生成包括负荷控制优先级、控制方式和控制时间的需求侧控制参数。其中，负荷控制优先级是指需求侧控制设备的可控性高低，一般根据对用户影响程度设置，即负荷控制优先级越高，对用户影响程度越低。控制方式即为需求控制的方法，由需求侧控制设备的自身特点决定，而控制时间是不影响用户舒适度时负载可控最长时间，用以分析控制后的需求补偿效应。

接下来，在步骤S230中，对每一个需求侧控制设备，根据该需求侧控制设备的类型，指定其对应的需求侧控制参数的属性值。根据本发明的一个实施例，负荷控制优先级的属性值包括高可控性、中可控性、低可控性和无可控性，分别表示需求曲线的高负荷控制优先级、中负荷控制优先级、低负荷控制优先级和无负荷控制优先级。具体的，若需求曲线为高负荷控制优先级，表示如果供给不足时，需求曲线可以首先得到控制。若需求曲线为中负荷控制优先级，表示如果已经控制高负荷优先级需求曲线后，总需求仍然远远超过供给时将控制中负荷优先级曲线。同样，该原理适用于低负荷优先级需求曲线。若需求曲线为无负荷控制优先级曲线，表示整个控制周期均不能控制需求曲线，即使供给远远小于需求，需求曲线得到控制，用户舒适度也会受到很大影响，此时则需要使用备用电源。

控制方式的属性值包括为开关控制和比例控制，比例控制可以指定最大控制比例。一些需求侧控制设备(如冰箱)的控制方式为开关控制，一些需求侧控制设备(如电灯或电热系统)可以比例调节控制，其他负载则可以开关或比例控制。控制时间可以以小时、分钟和秒三种单位来度量，若需求预期的控制时间超出最大控制时间，即使需要控制，下一时间步长也不必控制。

在该实施方式中，需求侧控制设备的类型包括恒温控制类负载、固定耗能类负载、间歇使用类负载和娱乐类负载，可以通过如下方式来根据需求侧控制设备的类型，指定其对应的负荷控制优先级的属性值。首先，若该需求侧控制设备的类型为恒温负载类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为高可控性，其次，若该需求侧控制设备的类型为固定耗能类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为中可控性，再次，若该需求侧控制设备的类型为间歇使用类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为低可控性，最后，若该需求侧控制设备的类型为娱乐类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为无可控性。

在根据需求侧控制设备的类型，指定其对应的控制方式的属性值时，通常恒温控制类负载和固定耗能类负载的控制方式的属性值指定为开关控制和比例控制，间歇使用类负载的控制方式的属性值指定为比例控制，娱乐类负载的控制方式的属性值指定开关控制。进一步的，在指定各需求侧控制设备的控制时间的属性值时，需要根据需求侧控制设备的常规使用时间和用户行为来最终确定。在一般情况下，恒温控制类负载、固定耗能类负载、间歇使用类负载和娱乐类负载的控制时间的属性值分别预设为1～1.5小时、30～50分钟、10～20分钟和无，即娱乐性负载由于为具有无可控性，则并不具备控制时间对应的属性值。

表1示出了根据本发明的一个实施例的不同需求侧控制设备的需求侧控制参数的示例。其中，热水器、洗衣机、干衣机、洗碗机、冰箱、毛巾架、电力充电软件、电灯和电力加热软件为恒温控制类负载，电炉、电锅、加热器、空调、电热毯和微波炉为固定耗能类负载，油烟机和吹风机为间歇使用类负载，电脑、电视和DVD(Digital Video Disk，数字视频光盘)播放器为娱乐类负载。值得注意的是，冰箱虽然是恒温控制类负载，但是其控制方式仅为开关控制。表1中的内容具体如下所示：

表1

在步骤S240中，按照负荷控制优先级的属性值从高到低的顺序，对各需求侧控制设备进行需求排序。根据本发明的一个实施例，将各需求侧控制设备按照高可控性、中可控性、低可控性和无可控性的顺序依次排序，具体结果可参见表1所示的内容。

最后，执行步骤S250，基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制，以优先控制排序在前的需求侧控制设备的需求。根据本发明的一个实施例，可通过如下方式对需求侧控制设备进行需求控制。首先，对负荷控制优先级的属性值为高可控性的需求侧控制设备进行需求控制，若所有高可控性的需求侧控制设备均被控制，则重新计算用户的电能需求量以便更新。在对负荷控制优先级的属性值为高可控性的需求侧控制设备进行需求控制时，若负荷控制优先级的属性值为高可控性的需求侧控制设备的数量大于1，则确定第一总控制步骤数，再对每一个高可控性的需求侧控制设备，根据其先前控制期间需求状态和第一总控制步骤数，更新当前阶段下该需求侧控制设备的控制方式，按照更新后的各控制方式计算出第一最优需求曲线控制组合，基于第一最优需求曲线控制组合控制对应的高可控性的需求侧控制设备。

在确定第一总控制步骤数时，先要考虑控制方式中开关控制和比例控制所对应的步骤数。在该实施方式中，开关控制的步骤数设为2，比例控制的步骤数与用户需求比例控制的准确度有关，设为10，则有：

其中，CS_i为高可控性的需求控制设备中、第i个需求侧控制设备的控制方式对应的步骤数，n为高可控性的需求控制设备(或者说高可控性需求控制设备对应的需求控制曲线)的数量，CS′为第一总控制步骤数。

在控制高可控性的需求侧控制设备的需求时，控制时间可理解为负荷行动控制约束因子。如果在先前特定控制时期各时间段负荷一直得到控制，即使需求大于供给，当前特定时段也不能控制负荷。控制时间主要是根据实践经验得出，若精确量化控制时间，需进一步采用需求模型或实施监控设备，此处不予讨论。控制时间规则如下：

对于开关控制，若先前控制时间内各阶段需求得到控制，即使当前时间段供给少于需求，需求也不能得到控制；

对于比例控制，若先前控制时间各时间段需求在控制范围之内，即使当前时间段供给少于需求，需求也不能得到控制。

当所有高可控性的需求侧控制设备均被控制时，若更新后的电能需求量大于当前的电能供给量，则对负荷控制优先级的属性值为中可控性的需求侧控制设备进行需求控制，若更新后的电能需求量不大于当前的电能供给量，则停止控制。根据本发明的一个实施例，可通过如下方式对负荷控制优先级的属性值为中可控性的需求侧控制设备进行需求控制。首先，若负荷控制优先级的属性值为中可控性的需求侧控制设备的数量大于1，则确定第二总控制步骤数，再对每一个中可控性的需求侧控制设备，根据其先前控制期间需求状态和第二总控制步骤数，更新当前阶段下该需求侧控制设备的控制方式，按照更新后的各控制方式计算出第二最优需求曲线控制组合，基于第二最优需求曲线控制组合控制对应的中可控性的需求侧控制设备。

若所有中可控性的需求侧控制设备均被控制，则重新计算用户的电能需求量以便更新，若更新后的电能需求量大于当前的电能供给量，则对负荷控制优先级的属性值为低可控性的需求侧控制设备进行需求控制，若更新后的电能需求量不大于当前的电能供给量，则停止控制。根据本发明的一个实施例，可以通过如下方式对负荷控制优先级的属性值为低可控性的需求侧控制设备进行需求控制。首先，若负荷控制优先级的属性值为低可控性的需求侧控制设备的数量大于1，则确定第三总控制步骤数，再对每一个低可控性的需求侧控制设备，根据其先前控制期间需求状态和第三总控制步骤数，更新当前阶段下该需求侧控制设备的控制方式，按照更新后的各控制方式计算出第三最优需求曲线控制组合，基于第三最优需求曲线控制组合控制对应的低可控性的需求侧控制设备。

若所有低可控性的需求侧控制设备均被控制，则重新计算用户的电能需求量以便更新，若更新后的电能需求量不大于当前的电能供给量，则停止控制。但是，此时还可能存在更新后的电能需求量大于当前的电能供给量的情况，这表明整个控制过程失败，需要重新从高可控性的需求侧控制设备开始进行需求控制。

需要说明的是，关于第二总控制步骤数和第三总控制步骤数的确定方式，可参照如上第一总控制步骤数的处理，换言之，对于相同负荷控制优先级的需求侧控制设备而言，在确定需求控制的总控制步骤数时，比如第一、第二、第三总控制步骤数，均可采用式(1)和(2)来计算，要注意当负载控制优先级不同时，n值是不同的。

以上是电能需求量高于电能供给量的情况，那么，若电能需求量低于电能供给量，则根据本发明的又一个实施例，可对供应侧的储能设备充电，如电池等，以便在后续出现电能需求量高于电能供给量这一现象时，能够辅助供电。

为验证电能服务平台的用户需求控制方法200的有效性，现基于单一需求来检验方法200的运行情况。根据供给有效性和需求特性，在不影响用户舒适度和周围环境情况下，方法200逻辑全部或部分转移负荷。验证包括控制逻辑检验及其对用户便利性影响，以证明方法200结果符合预期值。方法200根据需求供给关系采取相应措施，如供给不足会导致全部或部分负载减少需求。对于控制影响，需求仅为历史时间序列，若先前持续控制期间所有时间段需求得到控制，除非有足够供给满足需求，否则当前时间段需求也不能得到控制。对于模拟或监控需求，通过比较新环境值与初始点，分析考虑需求控制后控制影响。根据比较结果调用负荷转换策略，监控需求验证过程如前所述，模拟需求验证过程见下。

以“电锅”这一需求侧控制设备的历史需求曲线为例来说明方法200的验证过程。考虑到“开关控制”这一单一控制方式的案例较极端，因此以“比例控制”为例检验验证步骤。假定模拟期一天，负荷控制持续时间为3倍时间步长，以确保供给不足时可有足够时间控制负载满足负荷，最大控制可用限额设为50％，表示曲线可控范围为50％～100％。

图3示出了根据本发明的一个实施例的单一需求下、用户需求控制前的需求供给间匹配图。如图3所示，在第7～10小时间、第19～23小时期间，需求大于供给，方法200仅在这两个期间作用，其余模拟期间，需求与之前一样。则可能出现情况如下：

情景A：需求不足，没有控制行为；

情景B：需求超过供给，但扣除包括边界值0％～50％范围后，供给满足；

情景C：需求超过供给，扣除最大范围50％后，供给仍不足。

表2示出了各时间段应用方法200前后需求供给数据，以及各时间步长(可理解为图3中横坐标的时间值)、控制比例和不同控制行为下的情景信息，具体如下所示：

表2

为检查算法是否正常运行，时间步为2、8和10的结果表示应用方法200后三种不同情景。表2中时间步2对应情景A，供给大于需求，因此，需求控制前后需求一样。表2中时间步10对应情景B，某比例控制(少于最大控制限度50％)后供给满足需求。为证明最优控制比例，有必要详细分析各指定时间步长，结果见表3。由于最大控制比例为50％，因此控制量超过50％的结果与50％一样。从表2还可以看出控制比例为40％时，供给需求保持最低平衡，同时保证了供给高于控制需求。表3中的内容具体如下所示：

表3

当时间步为8时，需求曲线在扣除最大控制50％后，需求仍高于供给，对应情景C。同样各控制步骤数详细结果，见表4。可控性超过50％时保持50％比例，其余需求不符。需求供给间最小平衡为50％控制比例(表4中控制步骤数＝6)，与表2预期结果一致。表4中的内容具体如下所示：

表4

图4示出了根据本发明的一个实施例的单一需求下、用户需求控制后的需求供给间匹配图。从图4中可以看出，经过用户需求控制后，在第7～10小时间、第19～23小时期间，供给已经可以满足需求，维持了一个较好的平衡状态。

此外，为进一步验证电能服务平台的用户需求控制方法200的有效性，设计了不同负荷控制优先级的多个需求侧控制设备的情景，选取电冰箱、电锅、油烟机和电视四个家用设备历史需求对其进行验证，10千瓦风力涡轮机模拟曲线作为供给曲线。表5示出了根据本发明的一个实施例中、需求侧控制设备的需求侧控制参数的设置示例，具体如下所示：

表5

图5示出了根据本发明的一个实施例的多需求下、用户需求控制前的需求供给间匹配图。如图5所示，在第6～14小时间、第18～24小时期间，需求大于供给，因此需要使用方法200进行需求侧控制。在第6～14小时间(即时间步6到时间步14期间)，冰箱、电锅和油烟机这三种需求需得到控制以减少总需求，保持和供给相符。由于控制时间限制，第8小时(即时间步8)控制无效，为避免用户不便，需求保持在正常值。该案例中，供给不足以满足需求，第8小时(即时间步8)时，需从电网或辅助电源提供后备供给。第18～24小时期间(即时间步18到时间步24期间)，不同优先级多种需求控制顺序不同。例如，第19小时(即时间步19)会首先关闭高控制级别冰箱，重新计算总需求并与总供给比较，结果仍旧超过供给。其次，按比例控制中控制级别煲锅需求，重新计算总需求并与供给比较，得出需求少于供给。同理，低控制级别需求方法一样。图6示出了根据本发明的一个实施例的多需求下、用户需求控制后的需求供给间匹配图。如图6所示，经过用户需求控制后，在第6～14小时间、第18～24小时期间，供给已经可以满足需求，验证了正确设置控制顺序及其案例应用的有效性。

现有的用户需求控制方法对我国国情、电情和民情的认识不足，界定需求侧响应资源上存在困难，且在整合需求侧资源、缓解供应紧张问题、促进用电侧智能化发展等方面还有所欠缺。根据本发明实施例的电能服务平台的用户需求控制的技术方案，先确定需求侧控制参数，其包括负荷控制优先级、控制方式和控制时间，指定各需求侧控制设备的需求侧控制参数的属性值，按照负荷控制优先级的属性值从高到低的顺序，对各需求侧控制设备进行需求排序。基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制。在上述方案中，在根据需求排序结果对需求侧控制设备进行控制时，优先处理高可控性的需求侧控制设备，其次处理中可控性的需求侧控制设备，最后再处理低可控性的需求侧控制设备，且一旦将相同可控性的需求侧控制设备控制后，需要先确定当前需求是否大于供给，若是则继续控制下一可控等级的需求侧控制设备。而在控制同一可控等级的多个需求侧控制设备时，对各需求侧控制设备的需求进行同等处理，应用相应的需求侧控制参数，寻找最佳控制组合以最小化供给和新总需求差。最终，根据不同可控等级的需求控制设备的需求控制结果，得出需求供给最佳匹配率，并最小化对用户影响，在提供能源效率的同时，促进了需求侧响应的持续优化发展。

A9.如A8所述的方法，所述基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：

若所有低可控性的需求侧控制设备均被控制，则重新计算用户的电能需求量以便更新；

若更新后的电能需求量不大于当前的电能供给量，则停止控制。

A10.如A7-9中任一项所述的方法，所述对负荷控制优先级的属性值为高可控性的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：

若负荷控制优先级的属性值为高可控性的需求侧控制设备的数量大于1，则确定第一总控制步骤数；

对每一个高可控性的需求侧控制设备，根据其先前控制期间需求状态和所述第一总控制步骤数，更新当前阶段下该需求侧控制设备的控制方式；

按照更新后的各控制方式计算出第一最优需求曲线控制组合，基于所述第一最优需求曲线控制组合控制对应的高可控性的需求侧控制设备。

A11.如A7-10中任一项所述的方法，所述对负荷控制优先级的属性值为中可控性的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：

若负荷控制优先级的属性值为中可控性的需求侧控制设备的数量大于1，则确定第二总控制步骤数；

对每一个中可控性的需求侧控制设备，根据其先前控制期间需求状态和所述第二总控制步骤数，更新当前阶段下该需求侧控制设备的控制方式；

按照更新后的各控制方式计算出第二最优需求曲线控制组合，基于所述第二最优需求曲线控制组合控制对应的中可控性的需求侧控制设备。

A12.如A8-11中任一项所述的方法，所述对负荷控制优先级的属性值为低可控性的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：

若负荷控制优先级的属性值为低可控性的需求侧控制设备的数量大于1，则确定第三总控制步骤数；

对每一个低可控性的需求侧控制设备，根据其先前控制期间需求状态和所述第三总控制步骤数，更新当前阶段下该需求侧控制设备的控制方式；

按照更新后的各控制方式计算出第三最优需求曲线控制组合，基于所述第三最优需求曲线控制组合控制对应的低可控性的需求侧控制设备。

A13.如A1-12中任一项所述的方法，还包括：

若所述电能需求量低于电能供给量，则对供应侧的储能设备充电。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组间可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组间组合成一个模块或单元或组间，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组间。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

这里描述的各种技术可结合硬件或软件，或者它们的组合一起实现。从而，本发明的方法和设备，或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介，例如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式，其中当程序被载入诸如计算机之类的机器，并被所述机器执行时，所述机器变成实践本发明的设备。

在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备一般包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置，和至少一个输出装置。其中，存储器被配置用于存储程序代码；处理器被配置用于根据该存储器中存储的所述程序代码中的指令，执行本发明的电能服务平台的用户需求控制方法。

以示例而非限制的方式，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种电能服务平台的用户需求控制方法，适于在计算设备中执行，所述方法包括：

根据当前的电能供给情况确定用户的电能需求量；

若所述电能需求量高于电能供给量，则生成需求侧控制参数，所述需求侧控制参数包括负荷控制优先级、控制方式和控制时间；

对每一个需求侧控制设备，根据该需求侧控制设备的类型，指定其对应的需求侧控制参数的属性值；

按照负荷控制优先级的属性值从高到低的顺序，对各需求侧控制设备进行需求排序；

基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制，以优先控制排序在前的需求侧控制设备的需求。

2.如权利要求1所述的方法，所述负荷控制优先级的属性值包括高可控性、中可控性、低可控性和无可控性。

3.如权利要求1或2所述的方法，所述控制方式的属性值包括为开关控制和比例控制。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，所述控制时间是不影响用户舒适度时负载可控最长时间。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，所述需求侧控制设备的类型包括恒温控制类负载、固定耗能类负载、间歇使用类负载和娱乐类负载。

6.如权利要求5所述的方法，所述根据该需求侧控制设备的类型，指定其对应的需求侧控制参数的属性值的步骤包括根据该需求侧控制设备的类型，指定其对应的负荷控制优先级的属性值，所述根据该需求侧控制设备的类型，指定其对应的负荷控制优先级的属性值的步骤包括：

若该需求侧控制设备的类型为恒温负载类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为高可控性；

若该需求侧控制设备的类型为固定耗能类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为中可控性；

若该需求侧控制设备的类型为间歇使用类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为低可控性；

若该需求侧控制设备的类型为娱乐类负载，则指定其对应的负荷控制优先级的属性值为无可控性。

7.如权利要求2-6中任一项所述的方法，所述基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：

对负荷控制优先级的属性值为高可控性的需求侧控制设备进行需求控制，若所有高可控性的需求侧控制设备均被控制，则重新计算用户的电能需求量以便更新；

若更新后的电能需求量大于当前的电能供给量，则对负荷控制优先级的属性值为中可控性的需求侧控制设备进行需求控制；

若更新后的电能需求量不大于当前的电能供给量，则停止控制。

8.如权利要求7所述的方法，所述基于需求排序的结果，对相应的需求侧控制设备进行需求控制的步骤包括：

若所有中可控性的需求侧控制设备均被控制，则重新计算用户的电能需求量以便更新；

若更新后的电能需求量大于当前的电能供给量，则对负荷控制优先级的属性值为低可控性的需求侧控制设备进行需求控制；

若更新后的电能需求量不大于当前的电能供给量，则停止控制。

9.一种计算设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至8所述的方法中的任一方法的指令。

10.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至8所述的方法中的任一方法。