CN109274093A - 一种电力资源调度系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种电力资源调度系统，该系统包括：用户用电管理模块、聚合商负荷调度模块、电力资源整合模块；其中，用户用电管理模块、聚合商负荷调度模块、电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立通信连接；电力资源整合模块用于向聚合商负荷调度模块发送电力调度请求信息，以及接收聚合商负荷调度模块发送的电力调度响应；聚合商负荷调度模块，用于向用户用电管理模块发送用电需求信息，以及并将用户用电管理模块发送的用电响应整合为电力调度响应；用户用电管理模块，用于调整用户用电策略，以及根据对用户用电策略的调整向聚合商负荷调度模块发送用电响应。上述系统可以降低电力需求响应延迟，提高电力需求响应效率。

Description

一种电力资源调度系统

技术领域

本申请涉及电力资源调度技术领域，尤其涉及一种电力资源调度系统。

背景技术

需求响应(Demand Response，简称DR)即电力需求响应的简称，是指当电力批发市场价格升高或系统可靠性受威胁时，电力用户接收到供电方发出的诱导性减少负荷的直接补偿通知或者电力价格上升信号后，改变其固有的习惯用电模式，达到减少或者推移某时段的用电负荷而响应电力供应，从而保障电网稳定，并抑制电价上升的短期行为。

需求响应在实时电力市场中是一类非常重要的可调度资源，需求响应聚合商(Aggregator)可以代表其所服务的客户将这些可调度资源集中起来，以一定的优化管理手段形成单一调度资源，并向电力市场投标，参与需求响应项目。

当前聚合商过多地依赖供配电商的基础通信网络，以及供配电商所提供的客户数据，聚合商调度资源采用的与客户双向信息通信链路较为脆弱，难以形成自己的核心竞争力。

发明内容

基于上述现有技术的缺陷和不足，本申请提出一种电力资源调度系统，可以实现延迟更低、响应更及时的电力需求响应。

一种电力资源调度系统，包括：

用户用电管理模块、与所述用户用电管理模块连接的聚合商负荷调度模块、与所述聚合商负荷调度模块连接的电力资源整合模块；

其中，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立通信连接；

所述电力资源整合模块用于向所述聚合商负荷调度模块发送电力调度请求信息，以及接收所述聚合商负荷调度模块发送的电力调度响应；

所述聚合商负荷调度模块，用于根据所述电力资源整合模块发送的电力调度请求，向所述用户用电管理模块发送用电需求信息，以及接收所述用户用电管理模块发送的用电响应，并将所述用户用电管理模块发送的用电响应整合为电力调度响应发送给所述电力资源整合模块；

所述用户用电管理模块，用于根据所述聚合商负荷调度模块发送的用电需求调整用户用电策略，以及根据对用户用电策略的调整向所述聚合商负荷调度模块发送用电响应。

可选的，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立的通信连接符合预设的接口设计规范；其中，所述接口设计规范兼容数据分发服务的标准接口。

可选的，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间通过智能代理的方式进行数据通信及信令交互。

可选的，所述智能代理以软件应用或独立应用程序的形式分别存在于所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块中；

所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块中的智能代理之间基于数据分发服务的发布-订阅机制实现数据收发和协商交互。

可选的，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立通信连接，包括：

在所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间，采用数据和调用映射机制实现数据分发服务。

可选的，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立通信连接，包括：

在所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间，基于异步通信环境构建数据分发服务。

在本申请公开的上述电力资源调度系统中，所述用户用电管理模块1、所述聚合商负荷调度模块2、以及所述电力资源整合模块3之间不再依靠供配电商提供的基础通信网络进行通信，而是基于数据分发服务建立通信连接。本申请所公开的电力资源调度系统，在保持现有电力需求响应系统架构不变的情况下，对系统各部分之间的数据通信链路进行改进，借助延迟更低、实时性更高的数据分发服务实现系统各部分之间的通信，可以进一步提升电力需求响应的处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的一种电力资源调度系统的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的通信设计规范示意图；

图3示出了本申请实施例提供的智能代理网络示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例公开了一种电力资源调度系统，参见图1所示，该系统包括：

用户用电管理模块1、与所述用户用电管理模块1连接的聚合商负荷调度模块2、与所述聚合商负荷调度模块2连接的电力资源整合模块3；

其中，所述用户用电管理模块1、所述聚合商负荷调度模块2、以及所述电力资源整合模块3之间基于数据分发服务建立通信连接；

所述电力资源整合模块3用于向所述聚合商负荷调度模块2发送电力调度请求信息，以及接收所述聚合商负荷调度模块2发送的电力调度响应；

所述聚合商负荷调度模块2，用于根据所述电力资源整合模块3发送的电力调度请求，向所述用户用电管理模块1发送用电需求信息，以及接收所述用户用电管理模块1发送的用电响应，并将所述用户用电管理模块1发送的用电响应整合为电力调度响应发送给所述电力资源整合模块3；

所述用户用电管理模块1，用于根据所述聚合商负荷调度模块2发送的用电需求调整用户用电策略，以及根据对用户用电策略的调整向所述聚合商负荷调度模块2发送用电响应。

具体的，本申请实施例公开的电力资源调度系统主要用于实现电力需求响应。上述的电力资源整合模块，对应供电方，供电方根据电力批发市场价格变动，或电力系统可靠性变化，通过电力资源整合模块向聚合商负荷调度模块发送电力调度请求，该请求用于请求用户端改变以往用电习惯，以便满足供电方的电力市场价格变动或电力系统可靠性变化。

上述的聚合商负荷调度模块，对应需求响应聚合商。需求响应聚合商(Aggregator)可以代表其所服务的客户将这些可调度资源集中起来，以一定的优化管理手段形成单一调度资源，并向电力市场投标，参与需求响应项目。

由于越来越多的需求侧资源有机会和能力参与需求响应，但是参与需求响应有一定的“进入成本”，目前市场上成功的需求响应资源大部分都是工业或者大型商业负荷提供的。很多中小负荷单独参与并不经济，议价能力不足，而通过聚合商参与则可以大大降低这个“进入成本”门槛，提高对其资源的议价能力，从而获得比自己管理还要高的收益。

因此，与需求响应聚合商对应的上述聚合商负荷调度模块，主要实现将用户用电管理模块1和电力资源整合模块3联系起来，响应电力资源整合模块3的需求，对用户用电管理模块1的电力需求响应资源进行整合。

上述的所述用户用电管理模块1，对应用电用户，例如居民用电、工业用电、商业用电单位等。用户用电管理模块1主要对用户用电进行控制及响应，例如根据聚合商负荷调度模块发送的用电需求，调整用户用电策略，例如改变用电时间、改变用电功率等，然后将改变用电策略带来的用电响应，即节省的电力资源，发送给聚合商负荷调度模块。基于用电用户的数量较多，上述的用户用电管理模块1的数量以便也为多个，每个用户用电管理模块1分别对应一个用户。

需要说明的是，上述电力资源调度系统的结构，相对于现有的需求响应系统，并无本质改变，上述的用户用电管理模块1、聚合商负荷调度模块2、以及电力资源整合模块3的具体功能和作用，还可以参照现有的电力需求响应系统中的用电用户、聚合商、供电方的工作内容，本申请实施例不再一一详述。

需要重点指出的是，在现有技术中的用电用户、聚合商和供电方三方之间通过配电商的基础通信网络，以及供配电商所提供的客户数据，来实现上述的供电需求响应处理，聚合商调度资源采用的与客户双向信息通信链路较为脆弱在电力需求实时性要求较高，或者数据量较大的时候，往往难以及时完成数据交互，难以保证及时响应。

基于上述现有技术问题，在本申请实施例公开的上述电力资源调度系统中，所述用户用电管理模块1、所述聚合商负荷调度模块2、以及所述电力资源整合模块3之间不再依靠供配电商提供的基础通信网络进行通信，而是基于数据分发服务建立通信连接。

DDS(Data Distribution Service，数据分发服务)是来自对象管理组(OMG)的以数据为中心的连接的中间件协议和API标准。它将系统的组件集成在一起，提供低延迟的数据连接，极高的可靠性和业务和任务关键型物联网(IoT)应用所需的可扩展架构，可以满足聚合商调度的通信需求。

可以理解，本申请实施例所公开的电力资源调度系统，在保持现有电力需求响应系统架构不变的情况下，对系统各部分之间的数据通信链路进行改进，借助延迟更低、实时性更高的数据分发服务实现系统各部分之间的通信，可以进一步提升电力需求响应的处理效率。

可选的，在本申请的另一个实施例中公开了，所述用户用电管理模块1、所述聚合商负荷调度模块2、以及所述电力资源整合模块3之间基于数据分发服务建立的通信连接符合预设的接口设计规范；其中，所述接口设计规范兼容数据分发服务的标准接口。

具体的，本申请实施例制订设计规范的目的是为了简化调度通信分布式系统的设计开发工作，如图2所示，便于异构系统之间的协同，确保运行时的系统能够有效地发布数据，低成本地实现需求响应资源的聚合应用。本申请实施例提出的DDS中间件设计规范实现与OMG DDS标准的兼容，可以灵活地选用商业DDS软件，或者开源DDS实现，只要其兼容本申请实施例提出的设计规范。

该设计规范主要兼容DDS标准的两个标准接口，底层的数据为中心的订阅-发布DCPS(Data-Centric Publish-Subscribe，以数据为中心的发布-订阅)机制，和高层的数据本地重构层DLRL。DCPS提供了数据分发的基础架构，而DLRL是可选构件，其功能是增强集成的易用性，简化应用层的集成，其构建与DCPS之上，适配应用层和DCPS层之间的接口，将接收到的数据处理后传给应用层。

各节点通过配置(Configuration)模块自动发现和配置网络参数。

可选的，在本申请的另一个实施例中还公开了，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间通过智能代理的方式进行数据通信及信令交互。

具体的，本申请实施例公开的电力资源调度系统的调度通信架构可采用基于智能代理的方式来实现。各主体(包括述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块)的决策、主体之间的协商过程都通过智能代理按照一定的策略和协商流程进行交互实现。

聚合商与其用户之间的协商谈判，即聚合商负荷调度模块与用户用电管理模块之间的信令交互，可采用公共的协商协议来完成，如合同网协议(CNP)或者类似的标准协商规范来实现，从而实现需求响应资源的定价过程。

其中，在本申请的另一个实施例中公开了，所述智能代理以软件应用或独立应用程序的形式分别存在于所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块中；

所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块中的智能代理之间基于数据分发服务的发布-订阅机制实现数据收发和协商交互。

具体的，同机器人类似，智能代理是一个软件应用，或者以独立应用程序的形式存在，或者驻留在宿主的EMS系统中，每个智能代理均能够控制自身的行为和状态。代理之间交互形成网络，如图3所示，代理的核心是决策引擎和知识库，另外还有通信协议栈的解释器、通信接口，以及执行器。

在此基础上，上述电力资源调度系统的所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块中的智能代理之间基于数据分发服务的发布-订阅机制实现数据收发和协商交互。

可选的，在本申请的另一个实施例中公开了，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立通信连接，包括：

在所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间，采用数据和调用映射机制实现数据分发服务。

具体的，在DDS系统设计中，采用一定的互操作机制来打通两个系统之间的藩篱，例如可采用数据和调用映射机制。将DDS的读写器及其数据类型与数据类型与CORBA的桩和框架之间建立起联系，其互操作部分建立DDS实体与CORBA对象之间的对应列表，实现DCPS的主题与对象请求代理的对应映射，从而实现映射对应。

可选的，在本申请的另一个实施例中公开了，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立通信连接，包括：

在所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间，基于异步通信环境构建数据分发服务。

具体的，基于异步通信环境(Asynchronous Communication Environment,ACE)构建DDS具有先天的优势，ACE的设计原则就是为异步通信而专门设计的架构。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本申请各实施例种装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件单元，或者二者的结合来实施。软件单元可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种电力资源调度系统，其特征在于，包括：

用户用电管理模块、与所述用户用电管理模块连接的聚合商负荷调度模块、与所述聚合商负荷调度模块连接的电力资源整合模块；

其中，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立通信连接；

所述电力资源整合模块用于向所述聚合商负荷调度模块发送电力调度请求信息，以及接收所述聚合商负荷调度模块发送的电力调度响应；

所述聚合商负荷调度模块，用于根据所述电力资源整合模块发送的电力调度请求，向所述用户用电管理模块发送用电需求信息，以及接收所述用户用电管理模块发送的用电响应，并将所述用户用电管理模块发送的用电响应整合为电力调度响应发送给所述电力资源整合模块；

所述用户用电管理模块，用于根据所述聚合商负荷调度模块发送的用电需求调整用户用电策略，以及根据对用户用电策略的调整向所述聚合商负荷调度模块发送用电响应。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立的通信连接符合预设的接口设计规范；其中，所述接口设计规范兼容数据分发服务的标准接口。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间通过智能代理的方式进行数据通信及信令交互。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述智能代理以软件应用或独立应用程序的形式分别存在于所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块中；

所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块中的智能代理之间基于数据分发服务的发布-订阅机制实现数据收发和协商交互。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立通信连接，包括：

在所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间，采用数据和调用映射机制实现数据分发服务。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间基于数据分发服务建立通信连接，包括：

在所述用户用电管理模块、所述聚合商负荷调度模块、以及所述电力资源整合模块之间，基于异步通信环境构建数据分发服务。