CN108717600B - 一种电能服务平台的负荷转移方法及计算设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电能服务平台的负荷转移方法及计算设备，该方法包括：根据需求侧各负载的需求属性，确定当前负荷为可转移负荷还是不可转移负荷；若当前负荷为可转移负荷，则检查需求侧的负载灵活性，以判断是否全部负荷可转移；若全部负荷可转移，则生成全负荷转移参数，并根据全负荷转移参数进行全负荷转移；若部分负荷可转移，则生成部分负荷转移参数，并根据部分负荷转移参数进行部分负荷转移；按照负荷转移后的结果确定负荷转移方向和时间步长，以维持电能供需平衡。

Description

一种电能服务平台的负荷转移方法及计算设备
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负荷转移方法及计算设备。
背景技术
负荷转移是指供电公司方案人员详细勘测用电客户周围配电线路状况，掌握用电区域电网规划，并详细了解客户用电情况、工程进度、结合实际情况，综合考虑资金、施工、正式用电时间等因素，利用负荷转移手段，制定远期、近期、临时过渡供电方案，以达到满足不同客户、增强配电网供电能力的目的。
传统负荷转移作为改变设备耗能模式需求侧管理措施，将负荷从高峰时期转移到非高峰时期，即电网局部故障或存在故障风险时，负荷在电网中的重新分配。在负荷转移的操作过程中，调度员按照上级指令或者个人运行经验制定负荷转移方案，这种解决问题的方式随意性太强，并且缺乏系统性的定量分析和应用指导，特别是故障后电网运行方式变化较大或电磁环网较为复杂时，凭借运行经验制定的负荷转移方案很难系统、准确地解决电力供求不匹配问题。
发明内容
为此，本发明提供一种电能服务平台的负荷转移的技术方案，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负荷转移方法，适于在计算设备中执行，该方法包括如下步骤：首先，根据需求侧各负载的需求属性，确定当前负荷为可转移负荷还是不可转移负荷；若当前负荷为可转移负荷，则检查需求侧的负载灵活性，以判断是否全部负荷可转移；若全部负荷可转移，则生成全负荷转移参数，并根据全负荷转移参数进行全负荷转移；若部分负荷可转移，则生成部分负荷转移参数，并根据部分负荷转移参数进行部分负荷转移；按照负荷转移后的结果确定负荷转移方向和时间步长，以维持电能供需平衡。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，需求属性包括负载运行周期，根据需求侧各负载的需求属性，确定当前负荷为可转移负荷还是不可转移负荷据的步骤包括：对需求侧的各负载，若该负载的负载运行周期固定，则确定当前负荷为可转移负荷，否则为不可转移负荷。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，负载灵活性为需求曲线弹性。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，全负荷转移参数包括全负荷转移范围和全负荷总转移步骤数。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，全负荷总转移步骤数以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000021
其中，NTS1为全负荷总转移步骤数，td1为全负荷转移持续时间，nin1为各时间步长的全负荷转移增量。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，根据全负荷转移参数进行全负荷转移的步骤包括：根据全负荷总转移步骤数，依次在相应时间步长下进行全负荷转移；对每一个时间步长，判断其对应的转移需求是否超出预设的全负荷转移需求区间；若超出，则将该转移需求的值设置为全负荷转移需求区间的末端值，若未超出，则使用上一时间步长下的转移需求替代该转移需求；计算各时间步长下、全负荷转移后的需求供给余差，并以需求供给余差的最小值来确定全负荷转移后的负荷总需求。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，全负荷转移后的需求供给余差以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000022
其中，Q1(k)为时间步长k下的全负荷转移后的需求供给余差，
Figure BDA0001650512420000031
为时间步长k下全负荷转移后新的负荷总需求，
Figure BDA0001650512420000032
为时间步长k下全负荷转移后的供给曲线，T1为全负荷转移控制周期，t为时间。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，时间步长k下全负荷转移后新的负荷总需求
Figure BDA0001650512420000033
以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000034
其中，
Figure BDA0001650512420000035
为在时间步长k全负荷转移后的第i个需求曲线，m为全负荷转移时的需求总数。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，部分负荷转移参数包括部分负荷转移范围和部分负荷总转移步骤数。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，部分负荷总转移步骤数以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000036
其中，NTS2为部分负荷总转移步骤数，td2为部分负荷转移持续时间，nin2为各时间步长的部分负荷转移增量，t′2为部分负荷转移初始时间，t″2为部分负荷转移结束时间。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，根据部分负荷转移参数进行部分负荷转移的步骤包括：从原始的负荷总需求中扣除待转移的部分负荷需求，以获取剩余负荷需求；根据部分负荷总转移步骤数，依次在相应时间步长下进行部分负荷转移；对每一个时间步长，判断其对应的转移需求是否超出预设的部分负荷转移需求区间；若超出，则将该转移需求的值设置为部分负荷转移需求区间的末端值，若未超出，则保持该转移需求不变；计算各时间步长下、部分负荷转移后的需求供给余差，根据需求供给余差的最小值和剩余负荷需求，确定部分负荷转移后的负荷总需求。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，部分负荷转移后的需求供给余差以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000037
其中，Q2(k)为时间步长k下的部分负荷转移后的需求供给余差，
Figure BDA0001650512420000041
为时间步长k下部分负荷转移后新的负荷总需求，
Figure BDA0001650512420000042
为时间步长k下部分负荷转移后的供给曲线，T2为部分负荷转移控制周期，t为时间。
可选地，在根据本发明的电能服务平台的负荷转移方法中，时间步长k下部分负荷转移后新的负荷总需求
Figure BDA0001650512420000043
以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000044
其中，
Figure BDA0001650512420000045
为在时间步长k部分负荷转移后的第j个需求曲线，n为部分负荷转移时的需求总数。
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负荷转移方法的指令。
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负荷转移方法。
根据本发明的电能服务平台的负荷转移的技术方案，先根据需求侧各负载的需求属性确定负荷是否可转移，若负荷可转移，则进一步检查需求侧的负载灵活性，以判断是全部负荷可转移还是部分负荷可转移，根据判断结果生成相应的转移参数并进行对应的负荷转移处理，最后按照转移后的结果确定负荷转移方向和时间步长，以维持电能供需平衡。在上述方案中，若全部负荷可转移，则生成全负荷转移参数，根据全负荷转移参数进行全负荷转移，若部分负荷可转移，则生成部分负荷转移参数，根据部分负荷转移参数进行部分负荷转移，实现了不同负荷转移情况下的转移处理，通过改进负荷转移技术，明确最优负载位置，量化能源输入、输出及环境影响，确定可再生能源供给曲线和需求曲线最大共享区域，以该最大共享区域为最小需求供给余差，实现了需求侧控制最优。
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负荷转移方法200的流程图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的全负荷转移之前的需求供给匹配图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的全负荷转移之后的需求供给匹配图；
图5示出了根据本发明的一个实施例的部分负荷转移之后的需求供给匹配图；以及
图6示出了根据本发明的一个实施例的部分负荷转移前后的需求对比图。
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负荷转移方法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负荷转移方法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负荷转移方法200的流程图。电能服务平台的负荷转移方法200适于在计算设备(例如图1所示的计算设备100)中执行。
负荷转移技术为电力电量控制(负荷控制)措施的一种具体体现，而电力电量控制措施是能源电力领域里DSM(Demand Side Management，需求侧管理)技术中的一种，其他常见的DSM技术措施还包括建筑物保温绝热措施、提高设备效率措施、热存储技术等。为便于理解，先对与上述DSM技术相关的内容进行简要说明。
按用电终端类型将DSM技术进行分类，一些DSM技术用于居民和商业终端，另一些则用于工业终端。对用于居民(商业)用电终端的DSM技术来说，DSM活动的范围有电力公司和用户重叠的部分，基本上包含了全部的公司业务，例如负荷控制、用户调查、技术服务等都属于需求侧的活动。然而，不是所有的活动都能让用户控制他们的电力支出。成本控制/用户选择措施指的是那些可以让用户对他们的每月电力支出进行控制，并且有利于电力公司达到负荷形状修正目标的需求侧活动。这项措施有助于完成用户和公司的基本目标——控制成本实施，从而实现改善电网运行质量的目标，是DSM技术的另一关键。该措施是指某项技术、设备或系统装置，可以使用户终端负荷是公司希望的负荷形状，并使用户可以控制每月的电力支出。
基于此，可考虑改进传统负荷转移的过程，实现需求与可再生能源和低碳能源系统随机供给之间平衡匹配。可再生能源系统供给主要取决于时间和位置，对低碳能源系统运行起重要作用。负荷转移将现有负荷转移到供给不足时期，不会改变电力容量和能耗，但会改变耗能模式，对用户行为产生影响。负荷转移确定需求供给差最大时期，然后将高峰负荷转移到该时期。下面，将结合图2对电能服务平台的负荷转移方法200进一步说明。
如图2所示，方法200始于步骤S210。在步骤S210中，根据需求侧各负载的需求属性，确定当前负荷为可转移负荷还是不可转移负荷。根据本发明的一个实施例，需求属性包括负载运行周期，可通过如下方式根据需求属性来确定当前负荷为可转移负荷还是不可转移负荷据。首先，对需求侧的各负载，判断该负载的负载运行周期是否固定，若该负载的负载运行周期固定，则确定当前负荷为可转移负荷，否则为不可转移负荷。具体的，如洗衣机、微波炉和洗碗机等负载运行周期固定，负荷可转移，而其他负荷如照明的负载运行周期并不固定，则为不可转移负荷。在该实施方式中，需求侧的负载为洗衣机，具有固定的负载运行周期，确定当前负荷为可转移负荷。
随后，进入步骤S220，若当前负荷为可转移负荷，则检查需求侧的负载灵活性，以判断是否全部负荷可转移。根据本发明的一个实施例，负载灵活性为需求曲线弹性，表示耗能模式，可以通过开始到结束提供的需求曲线进行定义。对于全部可转移负荷，需求曲线弹性表征为两种，一种是部分需求曲线在转移范围内，原来需求以转移增量转移，替代为新需求曲线，另一种是部分需求超出转移范围，需求转移到初始负荷转移需求。对于部分可转移负荷，指定部分转移需求曲线转移得到新需求曲线，根据新需求曲线转移结果，需求曲线弹性可表征出三种情况：1)在指定转移时间，需求在转移范围内；2)需求超出转移范围，超出部分自动转移需求到转移时期开始阶段；3)需求超出转移范围，但和以前保持一致。此外，对于不可转移负荷，需求保持不变。在该实施方式中，洗衣机这一负载的部分需求曲线在转移范围内，原来需求以转移增量转移，替代为新需求曲线，则当前时刻下洗衣机对应的负荷为全部负荷可转移。
接下来，在步骤S230中，若全部负荷可转移，则生成全负荷转移参数，并根据全负荷转移参数进行全负荷转移。其中，全负荷转移参数包括全负荷转移范围和全负荷总转移步骤数。根据本发明的一个实施例，全负荷转移范围包括最大全负荷正转移步长和最大全负荷负转移步长，分别以
Figure BDA0001650512420000081
和
Figure BDA0001650512420000082
表示。最大全负荷正转移步长
Figure BDA0001650512420000083
表示从当前点向前全负荷转移的最长时间，最大全负荷负转移步长
Figure BDA0001650512420000084
表示从当前点向后全负荷转移的最长时间。
在该实施方式中，全负荷总转移步骤数以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000091
其中，NTS1为全负荷总转移步骤数，td1为全负荷转移持续时间，nin1为各时间步长的全负荷转移增量，t′1为全负荷转移初始时间，t″1为全负荷转移结束时间。
对t′1来说，若未定义最大全负荷负转移步长，则t′1＝0，若定义了最大全负荷负转移步长
Figure BDA0001650512420000092
则
Figure BDA0001650512420000093
对t″1来说，若未定义最大全负荷正转移步长，则t″1＝T1，若定义了最大全负荷正转移步长
Figure BDA0001650512420000094
则
Figure BDA0001650512420000095
其中T1为全负荷转移控制周期。
在确定全负荷转移参数后，可通过如下方式根据该全负荷转移参数进行全负荷转移。首先，根据全负荷总转移步骤数，依次在相应时间步长下进行全负荷转移，对每一个时间步长，判断其对应的转移需求是否超出预设的全负荷转移需求区间，若超出，则将该转移需求的值设置为全负荷转移需求区间的末端值，若未超出，则使用上一时间步长下的转移需求替代该转移需求，再计算各时间步长下、全负荷转移后的需求供给余差，并以需求供给余差的最小值来确定全负荷转移后的负荷总需求。
在该实施方式中，全负荷转移后的需求供给余差以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000096
其中，Q1(k)为时间步长k下的全负荷转移后的需求供给余差，
Figure BDA0001650512420000097
为时间步长k下全负荷转移后新的负荷总需求，
Figure BDA0001650512420000098
为时间步长k下全负荷转移后的供给曲线，T1为全负荷转移控制周期，t为时间。
而时间步长k下全负荷转移后新的负荷总需求
Figure BDA0001650512420000099
以如下公式确定：
Figure BDA00016505124200000910
其中，
Figure BDA00016505124200000911
为在时间步长k全负荷转移后的第i个需求曲线，m为全负荷转移时的需求总数。对每一个时间步长，将式(3)带入式(2)后，可计算得出该时间步长下、全负荷转移后的需求供给余差(即净剩余区域)，从中选出最小值来作为全负荷转移对应的最小剩余区域。需要说明的是，关于全负荷转移需求区间的预先设置，可根据当前负载的实际情况、具体应用场景、负荷转移要求等进行适当调整，这些对于了解本发明方案的技术人员来说是可以容易想到的，并且也在本发明的保护范围之内，此处不予以赘述。
考虑到还存在部分负荷可转移的情况，则根据本发明的一个实施例，在步骤S240中，若部分负荷可转移，则生成部分负荷转移参数，并根据部分负荷转移参数进行部分负荷转移。其中，部分负荷转移参数包括部分负荷转移范围和部分负荷总转移步骤数。根据本发明的一个实施例，部分负荷转移范围包括最大部分负荷正转移步长和最大部分负荷负转移步长，分别以
Figure BDA0001650512420000101
和
Figure BDA0001650512420000102
表示。最大部分负荷正转移步长
Figure BDA0001650512420000103
表示从当前点向前部分负荷转移的最长时间，最大部分负荷负转移步长
Figure BDA0001650512420000104
表示从当前点向后部分负荷转移的最长时间。
在该实施方式中，部分负荷总转移步骤数以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000105
其中，NTS2为部分负荷总转移步骤数，td2为部分负荷转移持续时间，nin2为各时间步长的部分负荷转移增量，t′2为部分负荷转移初始时间，t″2为部分负荷转移结束时间。
对t′2来说，若未定义最大部分负荷负转移步长，则t′2＝0，若定义了最大部分负荷负转移步长
Figure BDA0001650512420000106
则
Figure BDA0001650512420000107
对t″2来说，若未定义最大部分负荷正转移步长，则t″2＝T2，若定义了最大部分负荷正转移步长
Figure BDA0001650512420000108
则
Figure BDA0001650512420000109
其中T2为部分负荷转移控制周期，t′0和t″分别是原始初始时间和原始结束时间，与当前的负荷转移状态和待转移的部分负荷需求有关。
在确定部分负荷转移参数后，可通过如下方式根据该部分负荷转移参数进行部分负荷转移。首先，从原始的负荷总需求中扣除待转移的部分负荷需求，以获取剩余负荷需求，根据部分负荷总转移步骤数，依次在相应时间步长下进行部分负荷转移，再对每一个时间步长，判断其对应的转移需求是否超出预设的部分负荷转移需求区间，若超出，则将该转移需求的值设置为部分负荷转移需求区间的末端值，若未超出，则保持该转移需求不变，最后计算各时间步长下、部分负荷转移后的需求供给余差，根据需求供给余差的最小值和剩余负荷需求，确定部分负荷转移后的负荷总需求。
在该实施方式中，部分负荷转移后的需求供给余差以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000111
其中，Q2(k)为时间步长k下的部分负荷转移后的需求供给余差，
Figure BDA0001650512420000112
为时间步长k下部分负荷转移后新的负荷总需求，
Figure BDA0001650512420000113
为时间步长k下部分负荷转移后的供给曲线，T2为部分负荷转移控制周期，t为时间。
而时间步长k下部分负荷转移后新的负荷总需求
Figure BDA0001650512420000114
以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000115
其中，
Figure BDA0001650512420000116
为在时间步长k部分负荷转移后的第j个需求曲线，n为部分负荷转移时的需求总数。对每一个时间步长，将式(6)带入式(5)后，可计算得出该时间步长下、部分负荷转移后的需求供给余差(即净剩余区域)，从中选出最小值来作为部分负荷转移对应的最小剩余区域。需要说明的是，关于部分负荷转移需求区间的预先设置，可根据当前负载的实际情况、具体应用场景、负荷转移要求等进行适当调整，这些对于了解本发明方案的技术人员来说是可以容易想到的，并且也在本发明的保护范围之内，此处不予以赘述。
最后，执行步骤S250，按照负荷转移后的结果确定负荷转移方向和时间步长，以维持电能供需平衡。根据本发明的一个实施例，可知当全负荷转移或部分负荷转移对应的最小剩余区域得出时，需求即为转移后新需求，转移时间同时也被标记，此时负荷转移后的结果为最小剩余区域的转移时间。按照该小剩余区域的转移时间，可确定当前需求的负荷转移方向和时间步长。基于此，可以得到最优需求曲线的转移策略，最大化可再生能源和需求匹配结果。
为验证电能服务平台的负荷转移方法200的有效性，现基于单一需求来检验方法200的运行情况。根据负载特性，方法200在处理上可分为全负荷转移和部分负荷转移两类。下面对方法200验证过程进行论证，模拟期为一天，统计负载“洗衣机”需求曲线和光伏供给曲线，用来对全负荷转移和部分负荷转移的功能进行验证。
在全负荷转移时，若需求定义为“可转移全负荷需求曲线”，表示需求在模拟期可以自由转移。对供给和新需求共享区(即负荷转移后的需求共计余差，或者说最小剩余区域)计算，比较共享区，提取最大值作为最佳负荷选项。图3示出了根据本发明的一个实施例的全负荷转移之前的需求供给匹配图，图3中的实线曲线对应全负荷转移之前的需求曲线，虚线曲线对应全负荷转移之前的光伏面板产能，即供给曲线，两曲线共享区为0.86千瓦时。指定需求为“全负荷转移”，使用方法200计算各时间步长(可理解为图3中横坐标的时间值)共享区域，计算结果见表1。由表1可知，第4时间步长下的共享区(约为1.08千瓦时)最大。
Figure BDA0001650512420000121
表1
图4示出了根据本发明的一个实施例的全负荷转移之后的需求供给匹配图，其中的实线曲线对应全负荷转移之后的需求曲线，虚线曲线对应全负荷转移之后的光伏面板产能，即供给曲线。将图4与表1进行对比，可发现图4中实线曲线的走势与表1中的对应数据基本一致。由此可知，对洗衣机等家用电器使用全负荷转移策略，通过方法200，在需求和供给匹配最大时可以重新分配洗衣机或洗碗机运行所需整个能源。
在部分负荷转移时，根据上述全负荷转移案例同样采取需求供给曲线验证部分负荷转移过程，这里截取初始需求曲线9～11小时间进行负荷转移，表示模拟期仅两小时负荷可自由移动。部分负荷转移为抵消各转移时间增量(此处为1小时)特定负荷，寻找最佳移动位置，如需求供给曲线最大共享区。各时间步长的共享区结果见表2，第13时间步长的共享区(约为1.10千瓦时)最大，该共享区应用部分负荷转移前为第10时间步长，因此预期转移策略为移动初始需求3个时间步长，结果见图5。图5所示出的是根据本发明的一个实施例的部分负荷转移之后的需求供给匹配图，其中的实线曲线对应部分负荷转移之后的需求曲线，虚线曲线对应部分负荷转移之后的光伏面板产能，即供给曲线。比较部分负荷转移前后需求，对比结果见图6，即图6示出了根据本发明的一个实施例的部分负荷转移前后的需求对比图。在图6中，实线曲线对应部分负荷转移后需求，虚线曲线对应初始的转移前需求，可以看出转移负荷向前移动1步，初始需求便会增加。
Figure BDA0001650512420000131
表2
由上可知，部分负荷转移策略适用于可分阶段运行设备，如电热水槽等操作例子。若绝缘度足够高，可以实现转移部分负荷到能源需要阶段。
现有的负荷转移方法在实现时，通常是由调度员按照上级指令或者个人运行经验制定负荷转移方案，随意性太强，并且缺乏系统性的定量分析和应用指导，若故障后电网运行方式变化较大或电磁环网较为复杂，则凭借运行经验制定的负荷转移方案很难系统、准确地解决电力供求不匹配问题。根据本发明实施例的电能服务平台的负荷转移的技术方案，先根据需求侧各负载的需求属性确定负荷是否可转移，若负荷可转移，则进一步检查需求侧的负载灵活性，以判断是全部负荷可转移还是部分负荷可转移，根据判断结果生成相应的转移参数并进行对应的负荷转移处理，最后按照转移后的结果确定负荷转移方向和时间步长，以维持电能供需平衡。在上述方案中，若全部负荷可转移，则生成全负荷转移参数，根据全负荷转移参数进行全负荷转移，若部分负荷可转移，则生成部分负荷转移参数，根据部分负荷转移参数进行部分负荷转移，实现了不同负荷转移情况下的转移处理，通过改进负荷转移技术，明确最优负载位置，量化能源输入、输出及环境影响，确定可再生能源供给曲线和需求曲线最大共享区域，以该最大共享区域为最小需求供给余差，进而确定负荷总需求，从而有助于提升匹配需求效率，保持用能需求稳定，实现了需求侧控制最优。
A9.如A1-8中任一项所述的方法，其中，所述部分负荷转移参数包括部分负荷转移范围和部分负荷总转移步骤数。
A10.如A9所述的方法，所述部分负荷总转移步骤数以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000141
其中，NTS2为部分负荷总转移步骤数，td2为部分负荷转移持续时间，nin2为各时间步长的部分负荷转移增量，t′2为部分负荷转移初始时间，t″2为部分负荷转移结束时间。
A11.如A9或10所述的方法，所述根据所述部分负荷转移参数进行部分负荷转移的步骤包括：
从原始的负荷总需求中扣除待转移的部分负荷需求，以获取剩余负荷需求；
根据所述部分负荷总转移步骤数，依次在相应时间步长下进行部分负荷转移；
对每一个时间步长，判断其对应的转移需求是否超出预设的部分负荷转移需求区间；
若超出，则将该转移需求的值设置为所述部分负荷转移需求区间的末端值，若未超出，则保持该转移需求不变；
计算各时间步长下、部分负荷转移后的需求供给余差，根据需求供给余差的最小值和所述剩余负荷需求，确定部分负荷转移后的负荷总需求。
A12.如A11所述的方法，所述部分负荷转移后的需求供给余差以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000151
其中，Q2(k)为时间步长k下的部分负荷转移后的需求供给余差，
Figure BDA0001650512420000152
为时间步长k下部分负荷转移后新的负荷总需求，
Figure BDA0001650512420000153
为时间步长k下部分负荷转移后的供给曲线，T2为部分负荷转移控制周期，t为时间。
A13.如A12所述的方法，其中，时间步长k下部分负荷转移后新的负荷总需求
Figure BDA0001650512420000154
以如下公式确定：
Figure BDA0001650512420000155
其中，
Figure BDA0001650512420000156
为在时间步长k部分负荷转移后的第j个需求曲线，n为部分负荷转移时的需求总数。
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负荷转移方法。
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 (11)

1.一种电能服务平台的负荷转移方法，适于在计算设备中执行，所述方法包括：
根据需求侧各负载的需求属性，确定当前负荷为可转移负荷还是不可转移负荷，所述需求属性包括负载运行周期，具体为：对需求侧的各负载，若该负载的负载运行周期固定，则确定当前负荷为可转移负荷，否则为不可转移负荷；
若当前负荷为可转移负荷，则检查需求侧的负载灵活性，以判断是否全部负荷可转移，其中所述负载灵活性为需求曲线弹性；
若全部负荷可转移，则生成全负荷转移参数，并根据所述全负荷转移参数进行全负荷转移，所述全负荷转移参数包括全负荷转移范围和全负荷总转移步骤数，具体为：根据所述全负荷总转移步骤数，依次在相应时间步长下进行全负荷转移；对每一个时间步长，判断其对应的转移需求是否超出预设的全负荷转移需求区间；若超出，则将该转移需求的值设置为所述全负荷转移需求区间的末端值，若未超出，则使用上一时间步长下的转移需求替代该转移需求；计算各时间步长下、全负荷转移后的需求供给余差，并以需求供给余差的最小值来确定全负荷转移后的负荷总需求；
若部分负荷可转移，则生成部分负荷转移参数，并根据所述部分负荷转移参数进行部分负荷转移；
按照负荷转移后的结果确定负荷转移方向和时间步长，以维持电能供需平衡。
2.如权利要求1所述的方法，所述全负荷总转移步骤数以如下公式确定：
Figure FDA0002950802800000011
其中，NTS1为全负荷总转移步骤数，td1为全负荷转移持续时间，nin1为各时间步长的全负荷转移增量，t′1为全负荷转移初始时间，t″1为全负荷转移结束时间。
3.如权利要求1所述的方法，所述全负荷转移后的需求供给余差以如下公式确定：
Figure FDA0002950802800000021
其中，Q1(k)为时间步长k下的全负荷转移后的需求供给余差，
Figure FDA0002950802800000022
为时间步长k下全负荷转移后新的负荷总需求，
Figure FDA0002950802800000023
为时间步长k下全负荷转移后的供给曲线，T1为全负荷转移控制周期，t为时间。
4.如权利要求3所述的方法，其中，时间步长k下全负荷转移后新的负荷总需求
Figure FDA0002950802800000024
以如下公式确定：
Figure FDA0002950802800000025
其中，
Figure FDA0002950802800000026
为在时间步长k全负荷转移后的第i个需求曲线，m为全负荷转移时的需求总数。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述部分负荷转移参数包括部分负荷转移范围和部分负荷总转移步骤数。
6.如权利要求5所述的方法，所述部分负荷总转移步骤数以如下公式确定：
Figure FDA0002950802800000027
其中，NTS2为部分负荷总转移步骤数，td2为部分负荷转移持续时间，nin2为各时间步长的部分负荷转移增量，t′2为部分负荷转移初始时间，t″2为部分负荷转移结束时间。
7.如权利要求5或6所述的方法，所述根据所述部分负荷转移参数进行部分负荷转移的步骤包括：
从原始的负荷总需求中扣除待转移的部分负荷需求，以获取剩余负荷需求；
根据所述部分负荷总转移步骤数，依次在相应时间步长下进行部分负荷转移；
对每一个时间步长，判断其对应的转移需求是否超出预设的部分负荷转移需求区间；
若超出，则将该转移需求的值设置为所述部分负荷转移需求区间的末端值，若未超出，则保持该转移需求不变；
计算各时间步长下、部分负荷转移后的需求供给余差，根据需求供给余差的最小值和所述剩余负荷需求，确定部分负荷转移后的负荷总需求。
8.如权利要求7所述的方法，所述部分负荷转移后的需求供给余差以如下公式确定：
Figure FDA0002950802800000031
其中，Q2(k)为时间步长k下的部分负荷转移后的需求供给余差，
Figure FDA0002950802800000032
为时间步长k下部分负荷转移后新的负荷总需求，
Figure FDA0002950802800000033
为时间步长k下部分负荷转移后的供给曲线，T2为部分负荷转移控制周期，t为时间。
9.如权利要求8所述的方法，其中，时间步长k下部分负荷转移后新的负荷总需求
Figure FDA0002950802800000034
以如下公式确定：
Figure FDA0002950802800000035
其中，
Figure FDA0002950802800000036
为在时间步长k部分负荷转移后的第j个需求曲线，n为部分负荷转移时的需求总数。
10.一种计算设备，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9所述的方法中的任一方法的指令。
11.一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9所述的方法中的任一方法。
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