CN108599177B - 一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略 - Google Patents

一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略 Download PDF

Info

Publication number
CN108599177B
CN108599177B CN201810503024.7A CN201810503024A CN108599177B CN 108599177 B CN108599177 B CN 108599177B CN 201810503024 A CN201810503024 A CN 201810503024A CN 108599177 B CN108599177 B CN 108599177B
Authority
CN
China
Prior art keywords
priority
index
power
demand response
response
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810503024.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108599177A (zh
Inventor
刘宝林
冯磊
李玲芳
程军照
黄梅
周少雄
廖一旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Horizon Energy Technology Co ltd
Yunnan Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Horizon Energy Technology Co ltd
Yunnan Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Horizon Energy Technology Co ltd, Yunnan Power Grid Co Ltd filed Critical Shenzhen Horizon Energy Technology Co ltd
Priority to CN201810503024.7A priority Critical patent/CN108599177B/zh
Publication of CN108599177A publication Critical patent/CN108599177A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108599177B publication Critical patent/CN108599177B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12—The local stationary network supplying a household or a building
    • H02J2310/14—The load or loads being home appliances
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/242—Home appliances

Abstract

本发明公开了一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，该自动需求响应策略下用户侧负荷控制器可根据接收到的来自上级负荷控制中心的指令信号自动启用预先设置的需求响应策略，综合考虑用户预设优先级、用电舒适度、用电优先级临时提升、功率匹配度，分别计算各单项指标之后加权求和得到综合响应指数；综合响应指数在每个需求响应周期开始时刻实时更新，从而确定各用电设备参与需求响应的动态优先级，并根据动态优先级从低到高依次对负荷实施中断控制，直至满足需求响应功率要求；同时各单项指标权重和需求响应周期均可由用户自行设定，在满足用电要求的前提下尽可能提高居民用户综合用电满意度，改善了自动需求响应的实时性和用户友好性。

Description

一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略
技术领域
本发明属于电能管理领域，具体涉及一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略。
背景技术
电力作为国家能源战略的核心要素，是国民经济的命脉。随着国民经济现代化程度的不断提高，季节性、时段性负荷迅猛增长，电网峰值负荷不断攀升，电网峰谷差呈现逐步扩大趋势,部分地区的电力供需不平衡矛盾严重影响电力系统的安全稳定运行。实施自动需求响应可以有效缓解电力供需矛盾，减缓电网设施的投资压力，同时减少一次能源的消耗,提高能源利用率。自动需求响应是在传统需求响应的基础上引入智能化终端和自动化技术，使参与需求响应的参与主体通过一个开放的、通用的、可互操作的标准通信技术，根据接收的信号自动启用预先设置的需求响应策略，从而实现需求响应的自动化、智能化。
目前对自动需求响应的研究中，大多数基于线路最大供电能力或者基于单一种类负荷实施相应控制，未考虑不同种类和不同工作状态的用电负荷参与需求响应的先后顺序，使得用户用电满意度大为降低，限制了需求响应的推广。经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利(申请号：CN201410652722.5)提供一种基于温控负荷电热水器的需求侧响应控制方法及其系统，用户侧的空调、电动汽车均为可参与需求侧响应的重要负荷资源，但该方法仅仅考虑了温控负荷电热水器参与需求响应的情况，不能充分发挥居民负荷的需求响应潜能；且该方法未考虑居民用户的用电满意度，更不能对可参与需求响应负荷的响应优先级进行排序和实时更新，难以提高居民用户参与需求响应的积极性。
针对以上不足，本发明所提基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，主要考虑空调、电热水器、电动汽车三种负荷，实时采集负荷工作状态、用户用电情况和需求侧响应信号，综合考虑用户预设优先级、用电舒适度、用电优先级临时提升、功率匹配度和启停次数越限额度对各类负荷的响应优先级进行评估并在每个响应周期内动态更新，在需求响应时段自动启用预先设置的需求响应策略，控制各用电设备的通、断电。
发明内容
本发明的目是解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，在尽可能满足用电要求的前提下提高了用户综合用电满意度，有利于提高居民用户的需求响应参与度。
为实现上述目的，本发明公开的技术方案是：一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其包括以下步骤：
(1)设置初始时刻t＝0min，初始化自动需求响应周期T(默认值为15min)，
响应时段初始值k＝1；
(2)获取在线设备数m；
(3)获取用户设定的各评价指标权重，具体包括：用户预设优先级指标权重λ1、用电舒适度指标权重λ2、突发事件下特定设备用电优先级提升指标权重λ3、功率匹配度指标权重λ4、启停次数越限额度指标权重λ5；获取用户预先设定的特定时段内设备优先级指数rj；
(4)从智能电表采集各用电设备实时功率Pj,j＝1,2...m、设备状态和需求响应信号；
(5)判断当前是否执行需求响应：若当前时刻位于需求响应时段内、响应标志位flag为1、∑Pj＞Plimit三个条件同时满足，执行自动需求响应，至步骤(6)；否则，返回步骤(2)；其中flag在每个响应周期初始时刻，即t％T＝0时置1，同时令k＝k+1；
(6)获取各设备获取临时用电优先级标志位flag1j,计算各用电设备综合优先响应指数Kj,k，并按照Kj,k从小到大编号，Kj,k最小的负荷设备编号rank＝1，Kj,k最大的负荷设备编号rank＝m，初始化i＝1；其中当时段k内设备有临时用电优先级提升需求时flag1j置1，当前响应周期结束时清零；
(7)判断rank＝i的用电设备的工作状态(
Figure BDA0001670433670000031
表示通电，
Figure BDA0001670433670000032
表示断电)：若
Figure BDA0001670433670000033
令
Figure BDA0001670433670000034
即对设备进行断电操作，同时更新rank＝i对应设备日内启停次数nj＝nj+1，更新功率值Pj＝0；否则，i＝i+1，选择响应动态优先级更高的负荷设备，跳至步骤(9)；
(8)判断∑Pj＞Plimit是否成立：若仍然成立，表示切除动态优先级最高的用电设备后用户总用电功率仍然超出需求响应时段内功率限值，此时令动态优先级第二高的负荷设备参与需求响应，更新i＝i+1；若不成立，即用户总用电功率符合需求响应要求，flag标志位清零，跳至步骤(10)；
(9)判断所有可响应设备是否已经响应完毕，即i>m是否成立：若成立，flag标志位清零；否则，返回步骤(7)；
(10)判断t<1440(24h)是否成立：若成立，一个响应周期内程序执行结束，返回步骤(2)；若不成立，表示时间已经过去一天，进行日内电费和用电量结算，并返回步骤(1)重新初始化。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，所述设备状态包括设定值和工作状态。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，所述的需求响应信号包括响应时段、响应时段内功率限值Plimit和电价信息。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，所述的各用电设备综合优先响应指数Kj,k表征的是在需求响应时段内，最小程度降低用户用电满意度的各用电设备参与需求响应的动态优先级，Kj,k数值越小，响应动态优先级越高，越先断电。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，所述的综合优先响应指数Kj,k包括用户预设优先级指标Kk(j,1)、用电舒适度指标Kk(j,2)、用电优先级临时提升指标Kk(j,3)和功率匹配度指标Kk(j,4)；分别由以下单项指标加权求和得到：
用户预设优先级指标Kk(j,1)：该指标表征用户的用电习惯和偏好；该指标可由用户预先设置的各用电设备优先级指数rj计算得到，不同居民用户可以根据自己的喜好提前确定负荷被控制的顺序，即各负荷设备的rj值，
用电舒适度指标Kk(j,2)：该指标表征用电设备实时工作状态与用户期望工作状态的差距；设备用电舒适度指标越小表示差距越小，用户舒适度越高。
用电优先级临时提升指标Kk(j,3)：该指标表征突发事件下用户对某一个或几个用电设备的的特定用电需求，实现突发情况下对负荷状态控制决策的实时修正。
功率匹配度指标Kk(j,4)：该指标表征用电设备功率与需求响应所需削减功率的相似程度；在其他各项指标相同时，选择用电功率与所需削减功率差值大的设备参与响应后还需要再次选择另外的用电设备参与响应，而选择用电功率最接近的用电设备响应后可能已经满足功率限制要求，后者被中断用电设备数更小，参与响应的优先级越高。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，计算用户预设优先级指标Kk(j,1)，计算公式如下：
Figure BDA0001670433670000041
式中，rj为各用电设备优先级指数，rj＝1,2…m，m为参与需求响应的用电设备总数量；Kk(j,1)∈[0,1]，该指标值越小表示优先级越高，越优先参与需求响应；用户可根据使用习惯在不同时段将用电设备rj设定为不同值。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，计算用电舒适度指标Kk(j,2)，对于不同用电设备的计算公式如下：
针对空调的计算公式如下：
制冷模式下：
Figure BDA0001670433670000051
制热模式下：
Figure BDA0001670433670000052
式中，TAC,k为k时段室温，制冷时TAC,s为最低室温设定值，制热时TAC,s为最高室温设定值，ΔTAC,s为室温设定范围，TAC,max为制冷模式下最高室温，TAC,min为制热模式下最低室温。显然空调负荷Kk(j,2)∈[0,1]，为标幺化后当前室温与温度设定极限值(制冷时为最低室温设定值，制热时为最高室温设定值)的差值，其值越小，用户满意度越高，对应用电设备参与响应的优先级越高；
针对热水器的计算公式如下：
Figure BDA0001670433670000053
式中，TWH,k为k时段检测到的水温，TWH,s为最高水温设定值，ΔTWH,s为水温设定范围，显然热水器负荷Kk(j,2)∈[0,1]，为标幺化后水温最高设定值和当前热水器出水温度之差，其值越小，用户满意度越高，对应用电设备参与响应的优先级越高；
针对电动汽车的计算公式如下：
Figure BDA0001670433670000054
其中
Figure BDA0001670433670000055
tremain＝tset-tnow
式中，tset为用户设定的必须充满电的时刻，tnow为当前时刻，tremain为剩余时长，tneed为假设从当前时刻开始持续按照额定功率给电动汽车充电，给电动汽车充电至用户期望值所需要的时长；Pev为电动汽车的额定充电功率，Cbat为额定充电容量，SoCreal为电动汽车电池荷电状态当前值；SoCmax为荷电状态期望值，SoCmax默认值为1，用户可根据次日出行计划对其进行设定。
由上式可知，SoCreal＝SoCmax或tremain≤tneed，即电动车已经充满电或者指定时间内不能完成充电任务时，Kk(j,2)为无穷大，此时电动汽车的综合响应优先指数为无穷大，响应优先级最低，最不优先参与响应；否则，当电动车未充满电且指定时间内可以完成充电任务时，SoCreal越大，即电池实时电量越多，Kk(j,2)越小，越优先参与响应，显然电动汽车负荷此时Kk(j,2)∈[0,1]，与实际情况相符。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，计算用电优先级临时提升指标Kk(j,3)，计算公式如下：
Figure BDA0001670433670000061
当无用电优先级临时提升需求时，临时flag1j为0，对综合优先响应指数Kj,k无影响；当有用电优先级临时提升需求时，flag1j为1，Kk(j,3)为无穷大，经加权求和得到的优先响应指数Kj,k为无穷大，该设备最后参与响应。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，计算功率匹配度指标Kk(j,4)，计算公式如下：
Figure BDA0001670433670000062
式中，Pj为各用电设备功率值，∑Pj为用户用电设备功率总和，Plimit为需求响应时段允许功率限值，单位均为kW。显然，Kk(j,4)∈[0,1]，该指标值越小，功率匹配度越高，对应设备越优先参与需求响应。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，计算各用电设备综合优先响应指数Kj,k，计算公式如下：
Figure BDA0001670433670000063
式中，λz为各单项指标权重，用户可自行设定，且
Figure BDA0001670433670000064
Kk(j,z)为k时段内设备j的各单项指标计算结果，对全部用电设备，其值越小，参与响应的优先级越高。用电设备的Kj,k值越小，动态优先级越高，越先参与需求响应；反之，动态优先级越低，越晚参与需求响应。
本发明的有益效果：本发明可根据接收到的来自上级负荷控制中心的指令信号自动启用预先设置的需求响应策略，综合考虑用户预设优先级、用电舒适度、用电优先级临时提升、功率匹配度，分别计算各单项指标之后加权求和得到综合响应指数；综合响应指数在每个需求响应周期开始时刻实时更新，从而确定各用电设备参与需求响应的动态优先级，并根据动态优先级从低到高依次对负荷实施中断控制，直至满足需求响应功率要求；同时各单项指标权重和需求响应周期均可由用户自行设定，在满足用电要求的前提下尽可能提高居民用户综合用电满意度，改善了自动需求响应策略的实时性和用户友好性，有利于提高居民用户的需求响应参与度。
附图说明
图1是本发明基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略的流程图。
图2是各设备动态优先级变化情况。
图3是不参与需求响应时居民用户用电情况。
图4是参与需求响应后居民用户用电情况。
图5是参与需求响应前后被控负荷总功率变化情况。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本发明公开了一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其包括以下步骤：
(1)设置初始时刻t＝0min，初始化自动需求响应周期T(默认值为15min，
用户可根据需求修改)，响应时段初始值k＝1；
(2)获取在线设备数m；
(3)获取用户设定的各评价指标权重，具体包括：用户预设优先级指标权重λ1、用电舒适度指标权重λ2、突发事件下特定设备用电优先级提升指标权重λ3、功率匹配度指标权重λ4、启停次数越限额度指标权重λ5；获取用户预先设定的特定时段内设备优先级指数rj；
(4)从智能电表采集各用电设备实时功率Pj,j＝1,2...m、设备状态和需求响应信号；
(5)判断当前是否执行需求响应：若当前时刻位于需求响应时段内、响应标志位flag为1、∑Pj＞Plimit三个条件同时满足，执行自动需求响应，至步骤(6)；否则，返回步骤(2)；其中flag在每个响应周期初始时刻，即t％T＝0时置1，同时令k＝k+1；
(6)获取各设备获取临时用电优先级标志位flag1j,计算各用电设备综合优先响应指数Kj,k，并按照Kj,k从小到大编号，Kj,k最小的负荷设备编号rank＝1，Kj,k最大的负荷设备编号rank＝m，初始化i＝1；其中当时段k内设备有临时用电优先级提升需求时flag1j置1，当前响应周期结束时清零；
(7)判断rank＝i的用电设备的工作状态(
Figure BDA0001670433670000081
表示通电，
Figure BDA0001670433670000082
表示断电)：若
Figure BDA0001670433670000083
令
Figure BDA0001670433670000084
即对设备进行断电操作，同时更新rank＝i对应设备日内启停次数nj＝nj+1，更新功率值Pj＝0；否则，i＝i+1，选择响应动态优先级更高的负荷设备，跳至步骤(9)；
(8)判断∑Pj＞Plimit是否成立：若仍然成立，表示切除动态优先级最高的用电设备后用户总用电功率仍然超出需求响应时段内功率限值，此时令动态优先级第二高的负荷设备参与需求响应，更新i＝i+1；若不成立，即用户总用电功率符合需求响应要求，flag标志位清零，跳至步骤(10)；
(9)判断所有可响应设备是否已经响应完毕，即i>m是否成立：若成立，flag标志位清零；否则，返回步骤(7)；
(10)判断t<1440(24h)是否成立：若成立，一个响应周期内程序执行结束，返回步骤(2)；若不成立，表示时间已经过去一天，进行日内电费和用电量结算，并返回步骤(1)重新初始化。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，所述设备状态包括设定值和工作状态。
本发明所提基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，主要考虑空调、电热水器、电动汽车三种负荷，实时采集负荷工作状态、用户用电情况和需求侧响应信号，综合考虑用户预设优先级、用电舒适度、用电优先级临时提升和功率匹配度对各类负荷的响应优先级进行评估并在每个响应周期动态更新，在需求响应时段自动启用预先设置的需求响应策略，控制各用电设备的通、断电。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，所述的需求响应信号包括响应时段、响应时段内功率限值Plimit和电价信息。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，所述的各用电设备综合优先响应指数Kj,k表征的是在需求响应时段内，最小程度降低用户用电满意度的各用电设备参与需求响应的动态优先级，Kj,k数值越小，响应动态优先级越高，越先断电。
所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其中，所述的综合优先响应指数Kj,k包括用户预设优先级指标Kk(j,1)、用电舒适度指标Kk(j,2)、用电优先级临时提升指标Kk(j,3)和功率匹配度指标Kk(j,4)；分别由以下单项指标加权求和得到：
用户预设优先级指标Kk(j,1)：该指标表征用户的用电习惯和偏好；该指标可由用户预先设置的各用电设备优先级指数rj计算得到，不同居民用户可以根据自己的喜好提前确定负荷被控制的顺序，即各负荷设备的rj值。

Claims (10)

1.一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其特征在于，包括以下步骤：
(1)设置初始时刻t＝0min，初始化自动需求响应周期T， T的默认值为15min，响应时段初始值k＝1；
(2)获取在线设备数m；
(3)获取用户设定的各评价指标权重，具体包括：用户预设优先级指标权重λ1、用电舒适度指标权重λ2、突发事件下特定设备用电优先级提升指标权重λ3、功率匹配度指标权重λ4、启停次数越限额度指标权重λ5；获取用户预先设定的特定时段内设备优先级指数rj；
(4)从智能电表采集各用电设备实时功率Pj,j＝1,2...m、设备状态和需求响应信号；
(5)判断当前是否执行需求响应：若当前时刻位于需求响应时段内、响应标志位flag为1、∑Pj＞Plimit三个条件同时满足，执行自动需求响应，至步骤(6)，所述Plimit为响应时段内功率限值；否则，返回步骤(2)；其中flag在每个响应周期初始时刻，即t％T＝0时置1，同时令k＝k+1；
(6)获取各设备获取临时用电优先级标志位flag1j,计算各用电设备综合优先响应指数Kj,k，并按照Kj,k从小到大编号，Kj,k最小的负荷设备编号rank＝1，Kj,k最大的负荷设备编号rank＝m，初始化i＝1；其中当时段k内设备有临时用电优先级提升需求时flag1j置1，当前响应周期结束时清零；
(7)判断rank＝i的用电设备的工作状态
Figure FDA0003025034950000011
Figure FDA0003025034950000012
表示通电，
Figure FDA0003025034950000013
表示断电：若
Figure FDA0003025034950000014
令
Figure FDA0003025034950000015
即对设备进行断电操作，同时更新rank＝i对应设备日内启停次数nj＝nj+1，更新功率值Pj＝0；否则，i＝i+1，选择响应动态优先级更高的负荷设备，跳至步骤(9)；
(8)判断∑Pj＞Plimit是否成立：若仍然成立，表示切除动态优先级最高的用电设备后用户总用电功率仍然超出需求响应时段内功率限值，此时令动态优先级第二高的负荷设备参与需求响应，更新i＝i+1；若不成立，即用户总用电功率符合需求响应要求，flag标志位清零，跳至步骤(10)；
(9)判断所有可响应设备是否已经响应完毕，即i>m是否成立：若成立，flag标志位清零；否则，返回步骤(7)；
(10)判断t<1440min是否成立，1440min即是24h：若成立，一个响应周期内程序执行结束，返回步骤(2)；若不成立，表示时间已经过去一天，进行日内电费和用电量结算，并返回步骤(1)重新初始化。
2.根据权利要求1所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其特征在于，所述设备状态包括设定值和工作状态。
3.根据权利要求1所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其特征在于，所述的需求响应信号包括响应时段、响应时段内功率限值Plimit和电价信息。
4.根据权利要求1所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其特征在于，所述的各用电设备综合优先响应指数Kj,k表征的是在需求响应时段内，最小程度降低用户用电满意度的各用电设备参与需求响应的动态优先级，Kj,k数值越小，响应动态优先级越高，越先断电。
5.根据权利要求1所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其特征在于，所述的综合优先响应指数Kj,k包括用户预设优先级指标Kk(j,1)、用电舒适度指标Kk(j,2)、用电优先级临时提升指标Kk(j,3)和功率匹配度指标Kk(j,4)；分别由以下单项指标加权求和得到：
用户预设优先级指标Kk(j,1)：该指标表征用户的用电习惯和偏好；该指标可由用户预先设置的各用电设备优先级指数rj计算得到，不同居民用户可以根据自己的喜好提前确定负荷被控制的顺序，即各负荷设备的rj值，
用电舒适度指标Kk(j,2)：该指标表征用电设备实时工作状态与用户期望工作状态的差距；设备用电舒适度指标越小表示差距越小，用户舒适度越高；
用电优先级临时提升指标Kk(j,3)：该指标表征突发事件下用户对某一个或几个用电设备的特定用电需求，实现突发情况下对负荷状态控制决策的实时修正；
功率匹配度指标Kk(j,4)：该指标表征用电设备功率与需求响应所需削减功率的相似程度；在其他各项指标相同时，选择用电功率与所需削减功率差值大的设备参与响应后还需要再次选择另外的用电设备参与响应，而选择用电功率最接近的用电设备响应后可能已经满足功率限制要求，后者被中断用电设备数更小，参与响应的优先级越高。
6.根据权利要求1所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其特征在于，计算用户预设优先级指标Kk(j,1)，计算公式如下：
Figure FDA0003025034950000031
式中，rj为各用电设备优先级指数，rj＝1,2…m，m为参与需求响应的用电设备总数量；Kk(j,1)∈[0,1]，该指标值越小表示优先级越高，越优先参与需求响应；用户可根据使用习惯在不同时段将用电设备rj设定为不同值。
7.根据权利要求1所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其特征在于，计算用电舒适度指标Kk(j,2)，对于不同用电设备的计算公式如下：
针对空调的计算公式如下：
制冷模式下：
Figure FDA0003025034950000032
制热模式下：
Figure FDA0003025034950000033
式中，TAC,k为k时段室温，制冷时TAC,s为最低室温设定值，制热时TAC,s为最高室温设定值，ΔTAC,s为室温设定范围，TAC,max为制冷模式下最高室温，TAC,min为制热模式下最低室温；空调的用电舒适度指标Kk(j,2)∈[0,1]，为标幺化后当前室温与温度设定极限值；
针对热水器的计算公式如下：
Figure FDA0003025034950000041
式中，TWH,k为k时段检测到的水温，TWH,s为最高水温设定值，ΔTWH,s为水温设定范围，热水器的用电舒适度指标Kk(j,2)∈[0,1]，为标幺化后水温最高设定值和当前热水器出水温度之差；
针对电动汽车的计算公式如下：
Figure FDA0003025034950000042
其中
Figure FDA0003025034950000043
tremain＝tset-tnow
式中，tset为用户设定的必须充满电的时刻，tnow为当前时刻，tremain为剩余时长，tneed为假设从当前时刻开始持续按照额定功率给电动汽车充电，给电动汽车充电至用户期望值所需要的时长；Pev为电动汽车的额定充电功率，Cbat为额定充电容量，SoCreal为电动汽车电池荷电状态当前值；SoCmax为荷电状态期望值，SoCmax默认值为1，用户可根据次日出行计划对其进行设定。
8.根据权利要求1所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其特征在于，计算用电优先级临时提升指标Kk(j,3)，计算公式如下：
Figure FDA0003025034950000044
当无用电优先级临时提升需求时，临时flag1j为0，对综合优先响应指数Kj,k无影响；当有用电优先级临时提升需求时，flag1j为1，Kk(j,3)为无穷大，经加权求和得到的优先响应指数Kj,k为无穷大，该设备最后参与响应。
9.根据权利要求1所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其特征在于，计算功率匹配度指标Kk(j,4)，计算公式如下：
Figure FDA0003025034950000051
式中，Pj为各用电设备功率值，∑Pj为用户用电设备功率总和，Plimit为需求响应时段允许功率限值，单位均为kW；所述Kk(j,4)∈[0,1]，该指标值越小，功率匹配度越高，对应设备越优先参与需求响应。
10.根据权利要求1所述的基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略，其特征在于，计算各用电设备综合优先响应指数Kj,k，计算公式如下：
Figure FDA0003025034950000052
式中，λz为各单项指标权重，用户可自行设定，且
Figure FDA0003025034950000053
Kk(j,z)为k时段内设备j的各单项指标计算结果，对全部用电设备，其值越小，参与响应的优先级越高；所述用电设备的Kj,k值越小，动态优先级越高，越先参与需求响应；反之，动态优先级越低，越晚参与需求响应。
CN201810503024.7A 2018-05-23 2018-05-23 一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略 Active CN108599177B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810503024.7A CN108599177B (zh) 2018-05-23 2018-05-23 一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810503024.7A CN108599177B (zh) 2018-05-23 2018-05-23 一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108599177A CN108599177A (zh) 2018-09-28
CN108599177B true CN108599177B (zh) 2021-09-07

Family

ID=63632747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810503024.7A Active CN108599177B (zh) 2018-05-23 2018-05-23 一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108599177B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109292626A (zh) * 2018-10-17 2019-02-01 青岛港国际股份有限公司 一种轨道吊直流供电系统和方法
CN109698506B (zh) * 2018-12-26 2021-07-20 江苏方天电力技术有限公司 一种建筑物内部柔性负荷中断响应管理方法
CN110165769A (zh) * 2019-06-25 2019-08-23 浙江矗立建筑装饰工程有限公司 智能化太阳能供电系统
CN110445150B (zh) * 2019-06-28 2022-10-18 天津大学 基于电动汽车与温控负荷聚合体响应的频率协调控制方法
CN111697594A (zh) * 2020-06-22 2020-09-22 南方电网科学研究院有限责任公司 限制电网降负荷速率的需求响应控制方法、系统及设备
CN112350322B (zh) * 2020-12-03 2021-11-30 广东电网有限责任公司云浮供电局 一种计及用电舒适度的住宅社区需求响应方法、系统及计算机可读存储介质
CN112926797A (zh) * 2021-03-23 2021-06-08 山东建筑大学 基于响应优先级的公共建筑电力需求响应双重优化方法
CN113487151A (zh) * 2021-06-23 2021-10-08 广东润建电力科技有限公司 基于5g消息的智能用电与需求侧响应方法、系统及装置
CN114200844B (zh) * 2021-10-29 2024-01-09 国网江苏省电力有限公司 一种基于动态优先级排序的智慧家电控制方法
CN115459271B (zh) * 2022-11-07 2023-03-10 国网浙江省电力有限公司象山县供电公司 一种对电力负荷进行调配的控制方法和调配装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078045A (ja) * 2004-09-08 2006-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機の遠隔制御装置
CN102969720A (zh) * 2012-11-01 2013-03-13 北京交通大学 一种能够在智能电网中应用的负载动态控制和分析方法
CN105444343A (zh) * 2015-09-30 2016-03-30 江苏省电力公司南京供电公司 一种基于用电舒适度的空调负荷优先级中断方法
CN105576665A (zh) * 2016-03-03 2016-05-11 国网江苏省电力公司电力科学研究院 一种计及用户舒适度的智能化低频减载控制方法
CN105607484A (zh) * 2016-01-28 2016-05-25 东北电力大学 智能电网环境下商业用户可控负荷的管理策略

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078045A (ja) * 2004-09-08 2006-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機の遠隔制御装置
CN102969720A (zh) * 2012-11-01 2013-03-13 北京交通大学 一种能够在智能电网中应用的负载动态控制和分析方法
CN105444343A (zh) * 2015-09-30 2016-03-30 江苏省电力公司南京供电公司 一种基于用电舒适度的空调负荷优先级中断方法
CN105607484A (zh) * 2016-01-28 2016-05-25 东北电力大学 智能电网环境下商业用户可控负荷的管理策略
CN105576665A (zh) * 2016-03-03 2016-05-11 国网江苏省电力公司电力科学研究院 一种计及用户舒适度的智能化低频减载控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108599177A (zh) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108599177B (zh) 一种基于动态优先级的居民用户自动需求响应策略
CN106945484B (zh) 一种电动车辆中空调的控制方法、系统及电动车辆
CN104283292B (zh) 用于居民小区内的家用电动汽车自动充电控制系统及方法
CN107612048B (zh) 基于模型预测的电动汽车调频控制策略
CN104303386B (zh) 电力控制装置以及电力控制方法
CN103472785B (zh) 一种用于家庭能量管理系统的智能控制算法
CN111082505B (zh) 一种基于电动汽车与储能电池协同调度的能量管理方法
CN108604820A (zh) 管理装置和控制方法
CN112366682B (zh) 用户侧可调控灵活资源的量化与协同优化控制方法
CN109088454A (zh) 一种基于自动需求响应与实时电价的电动汽车充电方法
CN116231795B (zh) 一种分布式储存电池综合管理控制系统
CN113240210B (zh) 一种基于多主体主从博弈的负荷聚合商经济优化方法
CN110445150B (zh) 基于电动汽车与温控负荷聚合体响应的频率协调控制方法
CN111697565B (zh) 一种家庭能源管理系统能源调度方法及系统
CN109586364A (zh) 电力调控方法、计算机设备及存储介质
CN112086980A (zh) 考虑充电桩接入的公用配电变压器定容选型方法与系统
CN110866647A (zh) 用户侧储能控制方法、装置、设备及存储介质
CN114596005A (zh) 基于虚拟储能的变频空调群组需求响应优化模型及方法
CN111160618A (zh) 一种结合电动汽车充电场站的建筑能量优化调度方法
CN110334903B (zh) 基于背包算法的电动汽车充电调度方法
CN110729728A (zh) 考虑用户实时舒适度和电网负荷率的需求响应方法
CN113742933B (zh) 一种家庭能量管理优化方法、系统及存储介质
CN113420413B (zh) 一种基于负荷可塑性的柔性负荷可调节能力量化方法及系统
CN115021297A (zh) 一种面向智慧城市的充电桩运行管理系统及充放电控制方法
CN112036669A (zh) 基于互动用能的社区能源管理分层优化系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant