CN110020806A - 基于综合电力需求响应的任务表制定方法、装置和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于综合电力需求响应的任务表制定方法、装置和计算机可读存储介质，根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数；根据输入的激励参数、用电设备以及电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数；利用任务时间的互斥关系，对传统电费函数和激励电费函数进行整合，得到总电费函数；以总电费最低为优化目标，按照预设的约束条件对总电费函数进行综合优化，输出满足电费要求的最优任务安排表。通过综合考虑固定参数和激励参数，使得建立的总电费函数更加贴合实际需求，提高了需求侧响应面向对象的适应度，使得制定出的任务安排表更加精确。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种基于综合电力需求响应的任务表制定方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
电能不能大规模经济存储，而且供需双方需要保证实时平衡，电力系统的这些特性要求电网必须预先规划以确保系统运行的可靠性。在传统的电力体制下，只有通过新建更多的发电和输电设施来适应电力系统的发展。
随着现代智能电网的发展，调整需求侧负荷的需求响应技术愈发成熟。需求侧管理(Demand Side Management，DSM)的立足点是放松零售价格管制并提高需求弹性。需求侧响应(Demand Response，DR)是随着电力工业市场化改革和电力市场建设，而从DSM中演变进化而来，是指需求侧通过对基于市场的价格信号、激励，或者来自于系统运营者的直接指令产生响应改变其短期电力消费方式消费时间或消费水平和长期电力消费模式的行为。
传统的需求侧响应研究大多数基于缴纳电费用户享有完全控制其用电设备的权利，只需利用激励政策调动用户响应积极性。针对于不能完全掌握用电行为的缴纳电费用户，传统的需求侧响应方案并不适用。多数事业单位，例如学校、办公机构等，电费不由子决策者承担，动态电价不能影响子决策者的用电行为，不适用于传统的需求侧响应。例如，学校需要承担电力费用，但学校的用电负荷是由其内部的教职员工工作产生，学校并无直接控制教职员工用电的权利，因此传统的需求侧响应方案不适用于学校。若以传统的需求侧策略施加在此类对象，只能通过改变可控设备改变负荷曲线，当不可控设备明显多于可控设备的情况下，优化效果不好。
可见，如何针对于不能完全掌握用电行为的缴纳电费用户，提高需求侧响应面向对象的适应度，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种基于综合电力需求响应的任务表制定方法、装置和计算机可读存储介质，可以针对于不能完全掌握用电行为的缴纳电费用户，提高需求侧响应面向对象的适应度。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于综合电力需求响应的任务表制定方法，包括：
根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数；
根据输入的激励参数、所述用电设备以及所述电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数；
利用任务时间的互斥关系，对所述传统电费函数和所述激励电费函数进行整合，得到总电费函数；
以总电费最低为优化目标，按照预设的约束条件对所述总电费函数进行综合优化，输出满足电费要求的最优任务安排表。
可选的，所述根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数包括：
根据输入的固定参数，模拟输出传统实施方案；
模拟用户在所述传统实施方案下的传统任务安排数据；
依据所述传统任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的传统用电负荷曲线；
根据所述传统用电负荷曲线以及电价信息，建立以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数。
可选的，所述根据输入的激励参数、所述用电设备以及所述电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数包括：
根据输入的激励参数，模拟输出激励政策；
模拟用户在所述激励政策下的激励任务安排数据；
依据所述激励任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的激励用电负荷曲线；
根据所述激励用电负荷曲线以及所述电价信息，建立以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数。
可选的，所述任务安排数据包括课程安排表；
相应的，所述约束条件包括课程安排等式约束条件、教室承载力约束条件、每门课程上限次数约束条件。
可选的，在所述输出满足电费要求的最优任务安排表之后还包括：
根据所述最优任务安排表、所述用电设备以及所述电价信息，建立用电分布图。
本发明实施例还提供了一种基于综合电力需求响应的任务表制定装置，包括第一确定单元、第二确定单元、整合单元和优化单元；
所述第一确定单元，用于根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数；
所述第二确定单元，用于根据输入的激励参数、所述用电设备以及所述电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数；
所述整合单元，用于利用任务时间的互斥关系，对所述传统电费函数和所述激励电费函数进行整合，得到总电费函数；
所述优化单元，用于以总电费最低为优化目标，按照预设的约束条件对所述总电费函数进行综合优化，输出满足电费要求的最优任务安排表。
可选的，所述第一确定单元包括输出子单元、模拟子单元、确定子单元和建立子单元；
所述输出子单元，用于根据输入的固定参数，模拟输出传统实施方案；
所述模拟子单元，用于模拟用户在所述传统实施方案下的传统任务安排数据；
所述确定子单元，用于依据所述传统任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的传统用电负荷曲线；
所述建立子单元，用于根据所述传统用电负荷曲线以及电价信息，建立以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数。
可选的，所述第二确定单元包括输出子单元、模拟子单元、确定子单元和建立子单元；
所述输出子单元，用于根据输入的激励参数，模拟输出激励政策；
所述模拟子单元，用于模拟用户在所述激励政策下的激励任务安排数据；
所述确定子单元，用于依据所述激励任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的激励用电负荷曲线；
所述建立子单元，用于根据所述激励用电负荷曲线以及所述电价信息，建立以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数。
可选的，所述任务安排数据包括课程安排表；
相应的，所述约束条件包括课程安排等式约束条件、教室承载力约束条件、每门课程上限次数约束条件。
可选的，还包括建立单元；
所述建立单元，用于在所述输出满足电费要求的最优任务安排表之后，根据所述最优任务安排表、所述用电设备以及所述电价信息，建立用电分布图。
本发明实施例还提供了一种基于综合电力需求响应的任务表制定装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上述基于综合电力需求响应的任务表制定方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述基于综合电力需求响应的任务表制定方法的步骤。
由上述技术方案可以看出，根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数；根据输入的激励参数、用电设备以及电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数；利用任务时间的互斥关系，对传统电费函数和激励电费函数进行整合，得到总电费函数；以总电费最低为优化目标，按照预设的约束条件对所述总电费函数进行综合优化，输出满足电费要求的最优任务安排表。通过综合考虑固定参数和激励参数，使得建立的总电费函数更加贴合实际需求，尤其是针对于不能完全掌握用电行为的缴纳电费用户具有较好的适用性，提高了需求侧响应面向对象的适应度，使得制定出的任务安排表更加精确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于综合电力需求响应的任务表制定方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种建立课程安排表的原理图；
图3为本发明实施例提供的一种基于综合电力需求响应的任务表制定装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种基于综合电力需求响应的任务表制定装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
接下来，详细介绍本发明实施例所提供的一种基于综合电力需求响应的任务表制定方法。图1为本发明实施例提供的一种基于综合电力需求响应的任务表制定的流程图，该方法包括：
S101：根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数。
固定参数用于指示在适用场景下的固定信息。以学校用电为例，固定参数可以包括学校指定的课表安排数据。
在具体实现中，可以根据输入的固定参数，模拟输出传统实施方案，并模拟用户在传统实施方案下的传统任务安排数据。
以学校用电为例，系统可以模拟教务处课表制定过程，输出该学期的课表安排数据。根据课表安排数据，模拟在该课表安排数据下的教学情况。
如图2所示为建立课程安排表的原理图，即某日的某堂课在某间教室上某门课程，见公式(1)。约束条件包括：课程安排等式约束条件即课程安排必须与政策课程数据相对应，见公式(2)；教室承载力约束条件即课程安排的教室信息不应超出实际教室承载能力，见公式(3)；每门课程上限次数约束条件即每门课程应限制最大上课次数等，见公式(4)。
0≤Np,q≤Nmax (2)；
其中P表示P门课，Q表示Q周，Xijk为第i个教室第j天第k堂课的课程编号，Np,q为第p门课第q周的上课次数，Cp为第p门课的数量要求。
在确定出传统任务安排数据之后，可以依据传统任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的传统用电负荷曲线；根据传统用电负荷曲线以及电价信息，建立以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数。
典型的教室用电设备有空调，灯，多媒体控制柜，投影仪等，以空调为例进行负荷计算，负荷计算模型如公式(5)
其中，P为空调功率，Q0为空调产生冷量，COP为空调能效比，K为修正系数，QT为教室的总热量，QW为通过墙壁传入的热量，QG为通过玻璃传入的热量，QP为人体散热量，Qs为各种设备产生的热量，KW为墙壁传热系数，SW为墙壁面积，TO为室外温度，TI为室内温度，KG为玻璃传热系数，SG为玻璃面积。
系统可以接收每个教室的用电负荷曲线和电价信息，模拟电费计算过程，建立以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数。
S102：根据输入的激励参数、用电设备以及电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数。
典型的市场激励政策如给予金钱奖励，荣誉评级等。激励参数用于表示市场激励政策所对应的数据信息。
根据输入的激励参数，模拟输出激励政策；模拟用户在激励政策下的激励任务安排数据。
以学校用电为例，系统可以模拟教师、学生在激励政策执行下的市场参与过程，输出用户的研究工作行为。若教师、学生愿意响应学校颁布的激励政策，则需遵守学校响应的负荷管理规则；若教师、学生不愿意响应学校颁布的激励政策，无需遵守响应负荷管理规则。
激励任务安排数据反映了在激励政策下用户的参与情况。依据激励任务安排数据以及相应的用电设备，可以确定出用户的激励用电负荷曲线；根据激励用电负荷曲线以及电价信息，建立以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数。
激励用电负荷曲线以及激励电费函数的建立过程和上述介绍中的传统用电负荷曲线、传统电费函数的建立过程类似，在此不再赘述。
S103：利用任务时间的互斥关系，对传统电费函数和激励电费函数进行整合，得到总电费函数。
传统任务安排数据和激励任务安排数据为两种不同的用电量方式，建立的传统电费函数和激励电费函数存在重叠的情况，以学校用电为例，针对同一门课程存在两种不同的安排方式，导致安排上的重复，在本发明实施例中，可以利用任务时间的互斥关系，对传统电费函数和激励电费函数进行整合，得到一个整合后的总电费函数。
S104：以总电费最低为优化目标，按照预设的约束条件对总电费函数进行综合优化，输出满足电费要求的最优任务安排表。
由上述技术方案可以看出，根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数；根据输入的激励参数、用电设备以及电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数；利用任务时间的互斥关系，对传统电费函数和激励电费函数进行整合，得到总电费函数；以总电费最低为优化目标，按照预设的约束条件对所述总电费函数进行综合优化，输出满足电费要求的最优任务安排表。通过综合考虑固定参数和激励参数，使得建立的总电费函数更加贴合实际需求，尤其是针对于不能完全掌握用电行为的缴纳电费用户具有较好的适用性，提高了需求侧响应面向对象的适应度，使得制定出的任务安排表更加精确。
在发明实施例中，为了让管理人员更加直观的了解用电情况，在输出满足电费要求的最优任务安排表之后还可以根据最优任务安排表、用电设备以及电价信息，建立用电分布图。
以学校用电为例，最优任务安排表可以是学校一个学期内的课程安排表，根据各课程所需的用电设备以及电价信息，可以确定出学校每天的用电量，依次类推，可以建立出与课程安排表相对应的用电分布图。
图3为本发明实施例提供的一种基于综合电力需求响应的任务表制定装置的结构示意图，包括第一确定单元31、第二确定单元32、整合单元33和优化单元34；
第一确定单元31，用于根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数；
第二确定单元32，用于根据输入的激励参数、用电设备以及电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数；
整合单元33，用于利用任务时间的互斥关系，对传统电费函数和激励电费函数进行整合，得到总电费函数；
优化单元34，用于以总电费最低为优化目标，按照预设的约束条件对总电费函数进行综合优化，输出满足电费要求的最优任务安排表。
可选的，第一确定单元包括输出子单元、模拟子单元、确定子单元和建立子单元；
输出子单元，用于根据输入的固定参数，模拟输出传统实施方案；
模拟子单元，用于模拟用户在传统实施方案下的传统任务安排数据；
确定子单元，用于依据传统任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的传统用电负荷曲线；
建立子单元，用于根据传统用电负荷曲线以及电价信息，建立以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数。
可选的，第二确定单元包括输出子单元、模拟子单元、确定子单元和建立子单元；
输出子单元，用于根据输入的激励参数，模拟输出激励政策；
模拟子单元，用于模拟用户在激励政策下的激励任务安排数据；
确定子单元，用于依据激励任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的激励用电负荷曲线；
建立子单元，用于根据激励用电负荷曲线以及电价信息，建立以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数。
可选的，任务安排数据包括课程安排表；
相应的，约束条件包括课程安排等式约束条件、教室承载力约束条件、每门课程上限次数约束条件。
可选的，还包括建立单元；
建立单元，用于在输出满足电费要求的最优任务安排表之后，根据最优任务安排表、用电设备以及电价信息，建立用电分布图。
图3所对应实施例中特征的说明可以参见图1所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。
由上述技术方案可以看出，根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数；根据输入的激励参数、用电设备以及电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数；利用任务时间的互斥关系，对传统电费函数和激励电费函数进行整合，得到总电费函数；以总电费最低为优化目标，按照预设的约束条件对所述总电费函数进行综合优化，输出满足电费要求的最优任务安排表。通过综合考虑固定参数和激励参数，使得建立的总电费函数更加贴合实际需求，尤其是针对于不能完全掌握用电行为的缴纳电费用户具有较好的适用性，提高了需求侧响应面向对象的适应度，使得制定出的任务安排表更加精确。
图4为本发明实施例提供的一种基于综合电力需求响应的任务表制定装置40的硬件结构示意图，包括：
存储器41，用于存储计算机程序；
处理器42，用于执行计算机程序以实现如上述基于综合电力需求响应的任务表制定方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述基于综合电力需求响应的任务表制定方法的步骤。
以上对本发明实施例所提供的一种基于综合电力需求响应的任务表制定方法、装置和计算机可读存储介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例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部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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发明的范围。
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、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块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。
Claims (10)
1.一种基于综合电力需求响应的任务表制定方法，其特征在于，包括：
根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数；
根据输入的激励参数、所述用电设备以及所述电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数；
利用任务时间的互斥关系，对所述传统电费函数和所述激励电费函数进行整合，得到总电费函数；
以总电费最低为优化目标，按照预设的约束条件对所述总电费函数进行综合优化，输出满足电费要求的最优任务安排表。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数包括：
根据输入的固定参数，模拟输出传统实施方案；
模拟用户在所述传统实施方案下的传统任务安排数据；
依据所述传统任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的传统用电负荷曲线；
根据所述传统用电负荷曲线以及电价信息，建立以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据输入的激励参数、所述用电设备以及所述电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数包括：
根据输入的激励参数，模拟输出激励政策；
模拟用户在所述激励政策下的激励任务安排数据；
依据所述激励任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的激励用电负荷曲线；
根据所述激励用电负荷曲线以及所述电价信息，建立以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述任务安排数据包括课程安排表；
相应的，所述约束条件包括课程安排等式约束条件、教室承载力约束条件、每门课程上限次数约束条件。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，在所述输出满足电费要求的最优任务安排表之后还包括：
根据所述最优任务安排表、所述用电设备以及所述电价信息，建立用电分布图。
6.一种基于综合电力需求响应的任务表制定装置，其特征在于，包括第一确定单元、第二确定单元、整合单元和优化单元；
所述第一确定单元，用于根据输入的固定参数、用电设备以及电价信息，确定出以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数；
所述第二确定单元，用于根据输入的激励参数、所述用电设备以及所述电价信息，确定出以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数；
所述整合单元，用于利用任务时间的互斥关系，对所述传统电费函数和所述激励电费函数进行整合，得到总电费函数；
所述优化单元，用于以总电费最低为优化目标，按照预设的约束条件对所述总电费函数进行综合优化，输出满足电费要求的最优任务安排表。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元包括输出子单元、模拟子单元、确定子单元和建立子单元；
所述输出子单元，用于根据输入的固定参数，模拟输出传统实施方案；
所述模拟子单元，用于模拟用户在所述传统实施方案下的传统任务安排数据；
所述确定子单元，用于依据所述传统任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的传统用电负荷曲线；
所述建立子单元，用于根据所述传统用电负荷曲线以及电价信息，建立以传统任务安排数据为自变量的传统电费函数。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元包括输出子单元、模拟子单元、确定子单元和建立子单元；
所述输出子单元，用于根据输入的激励参数，模拟输出激励政策；
所述模拟子单元，用于模拟用户在所述激励政策下的激励任务安排数据；
所述确定子单元，用于依据所述激励任务安排数据以及相应的用电设备，确定出用户的激励用电负荷曲线；
所述建立子单元，用于根据所述激励用电负荷曲线以及所述电价信息，建立以激励任务安排数据为自变量的激励电费函数。
9.一种基于综合电力需求响应的任务表制定装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至5任意一项所述基于综合电力需求响应的任务表制定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述基于综合电力需求响应的任务表制定方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910289985.7A CN110020806A (zh) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | 基于综合电力需求响应的任务表制定方法、装置和介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910289985.7A CN110020806A (zh) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | 基于综合电力需求响应的任务表制定方法、装置和介质 |
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ID=67191060
Family Applications (1)
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103679357A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-26 | 国网山东省电力公司 | 基于价格和激励的电力需求响应的智能决策方法 |
| CN109086922A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-12-25 | 浙江大学 | 一种面向工商业用户的需求响应电力套餐优化设计方法 |
-
2019
- 2019-04-11 CN CN201910289985.7A patent/CN110020806A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109086922A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-12-25 | 浙江大学 | 一种面向工商业用户的需求响应电力套餐优化设计方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 参与需求响应的工业用户智能用电管理: "史俊神等", 《电力系统自动化》 * |
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