CN110676845A - 一种负荷调节方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种负荷调节方法、装置、系统及存储介质，包括：接收每个用电设备目标时间的负荷调整区间、每个负荷调整区间对应的补偿金额以及各个用电设备目标时间的用电负荷预测值；根据接收的数据确定目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额以及目标时间的电网负荷总预测值，并根据目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定目标时间的负荷调整总量，根据每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对负荷调整总量进行分解，获得各个用电设备的负荷调整量，并将各个用电设备的负荷调整量下发给终端模块，以使终端模块对用电设备的用电负荷进行调节。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统应用领域，具体而言，涉及一种负荷调节方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
目前，电网的负荷分配和调控过程用户无法参与，一般是供给侧来进行调控，存在着对负荷的变化无法及时响应，发电资源的输出调节能力差的问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种负荷调节方法、装置、系统及存储介质，用以解决传统的电网负荷分配存在的对负荷的变化无法及时响应和发电资源的输出调节能力差的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种负荷调节方法，应用于云平台，所述方法包括：接收每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额以及用户各个用电设备目标时间的用电负荷预测信息，所述用电负荷预测信息包括各个用电设备的用电负荷预测值；根据各个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额确定目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额；根据各个用户的所有用电设备目标时间的用电负荷预测值确定目标时间的电网负荷总预测值；根据所述目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定目标时间的负荷调整总量；根据所述每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对所述目标时间的负荷调整总量进行分解，获得各个用电设备的负荷调整量，并将所述各个用电设备的负荷调整量下发给各个用电设备对应的终端模块，以使所述各个用电设备对应的终端模块在所述目标时间调节各个用电设备的用电负荷。
在上述设计的应用于云平台的负荷调节方法中，通过用户终端发送的调节量以及电网调度中心可调节的总量，以及云平台根据用户终端发送的各个用电设备的调节量和对应的补偿金额来将可调节的总量分解下发给各个用电设备的终端模块，进而通过终端模块根据分解的可调节量来对对应的用电设备的用电负荷进行调节，使得用户参与了电网的负荷调节过程，解决了传统的电网负荷分配存在的对负荷的变化无法及时响应和发电资源的输出调节能力差的问题，使终端负荷设备与电网形成一个协同的整体，在电网发电资源或线路的容量受限或者发电资源的输出调节能力不足时，为电网提供短时的负荷调节控制功能，在用户使用体验基本不受影响或仅受微弱影响的基础上，缓解电网运行压力，降低发电成本，提高电网的可靠性。
在第一方面的可选实施方式中，所述根据所述每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对所述目标时间的负荷调整总量进行分解，包括：在满足目标时间的所有用电设备的负荷调整量总和等于所述负荷调整总量的基础上，以最小化调节成本的方式将所述负荷调整总量进行分解，所述最小化调节成本表示为所有用电设备的成本之和最小，其中，每个用电设备的成本为每个用电设备目标时间的负荷调整区间与所述负荷调整区间对应的补偿金额的乘积。
在第一方面的可选实施方式中，所述最小化调节成本L为：
限制条件：
其中，Ei表示家电i的负荷调整区间；P(Ei)表示当家电i的负荷调整区间为Ei时对应的补偿金额；Eneed表示电网调度中心的负荷调整总量；
和分别表示家电i负荷下调和负荷上调的最大限度。
在上述设计的两种实施方式中，通过最小化成本的方式对负荷调整总量进行分解，使得电网调节用电负荷的成本达到最小，节约了电网的成本。
在第一方面的可选实施方式中，在所述将所述各个用电设备的负荷调整量下发给各个用电设备对应的终端模块之后，，所述方法还包括：根据每个用户的每个用电设备分配的负荷调整量以及所述每个用电设备分配的负荷调整量对应的补偿金额计算每个用户的补偿总金额。
在第一方面的可选实施方式中，在所述根据每个用户的每个用电设备分配的负荷调整量以及所述每个用电设备分配的负荷调整量对应的补偿金额计算每个用户的补偿总金额之后，所述方法还包括：将所述每个用户的补偿总金额发送给电网调度中心，以使所述电网调度中心将所述每个用户的补偿总金额存储至对应用户的用电账户。
在上述设计的两种实施方式中，用户参与电网负荷调节时可以根据不同的调节量来得到不同的补偿，通过该方式可以节约用户的用电成本，并且可以提高用户参与电网负荷调节的积极性。
在第一方面的可选实施方式中，所述根据所述目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定目标时间的负荷调整总量，包括：将所述目标时间所有用电设备总的负荷调整区间、对应的补偿金额以及所述目标时间的电网负荷总预测值发送给电网调度中心；接收所述电网调度中心返回的目标时间的负荷调整总量，所述负荷调整总量由所述电网调度中心根据所述目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间、对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定。
第二方面，本发明实施例提供一种负荷调节方法，应用于终端模块，所述方法包括：采集用户用电设备的用电信息，所述用电信息包括当前用电信息和历史用电信息，根据所述用电设备的当前用电信息、历史用电信息和目标时间的天气类型、日期类型确定用电设备目标时间的用电负荷预测值；将所述用电设备目标时间的用电负荷预测值发送给云平台；接收所述云平台返回的用电设备的负荷调整量，根据所述负荷调整量对所述用电设备的用电负荷进行调节。
在上述设计的应用于终端模块的负荷调节方法中，终端模块通过将采集并处理的用电设备用电负荷信息发送给云平台，并接收云平台返回的用电设备负荷调整量，进而通过返回的负荷调整量对用电设备的用电负荷进行调节，使终端负荷设备与电网形成一个协同的整体，在电网发电资源或线路的容量受限或者发电资源的输出调节能力不足时，为电网提供短时的负荷调节控制功能，在用户使用体验基本不受影响或仅受微弱影响的基础上，缓解电网运行压力，降低发电成本，提高电网的可靠性。
第三方面，本发明实施例提供一种负荷调节装置，应用于云平台，所述装置包括：接收模块，用于接收每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额以及用户各个用电设备目标时间的用电负荷预测信息，所述用电负荷预测信息包括各个用电设备的用电负荷预测值；确定模块，用于根据各个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额确定目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额；根据各个用户的所有用电设备目标时间的用电负荷预测值确定目标时间的电网负荷总预测值；以及，根据所述目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间、对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定所述目标时间的负荷调整总量；分解模块，用于根据所述每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对所述目标时间的负荷调整总量进行分解，获得各个用电设备的负荷调整量；所述发送模块，还用于将所述各个用电设备的负荷调整量下发给各个用电设备对应的终端模块，以使所述各个用电设备对应的终端模块在所述目标时间调节各个用电设备的用电负荷。
在上述设计的应用于云平台的负荷调节装置中，通过用户终端发送的调节量以及电网调度中心可调节的总量，以及云平台根据用户终端发送的各个用电设备的调节量和对应的补偿金额来将可调节的总量分解下发给各个用电设备的终端模块，进而通过终端模块根据分解的可调节量来对对应的用电设备的用电负荷进行调节，使得用户参与了电网的负荷调节过程，解决了传统的电网负荷分配存在的对负荷的变化无法及时响应和发电资源的输出调节能力差的问题，使终端负荷设备与电网形成一个协同的整体，在电网发电资源或线路的容量受限或者发电资源的输出调节能力不足时，为电网提供短时的负荷调节控制功能，在用户使用体验基本不受影响或仅受微弱影响的基础上，缓解电网运行压力，降低发电成本，提高电网的可靠性。
在第三方面的可选实施方式中，所述分解模块，具体用于在满足目标时间的所有用电设备的负荷调整量总和等于所述负荷调整总量的基础上，以最小化调节成本的方式将所述负荷调整总量进行分解，所述最小化调节成本表示为所有用电设备的成本之和最小，其中，每个用电设备的成本为每个用电设备的负荷调整区间与所述负荷调整区间对应的补偿金额的乘积。
在第三方面的可选实施方式中，所述装置还包括计算模块，用于根据每个用户的每个用电设备分配的负荷调整量以及所述每个用电设备分配的负荷调整量对应的补偿金额计算每个用户的补偿总金额。
在第三方面的可选实施方式中，所述发送模块，还用于将所述每个用户的补偿总金额发送给电网调度中心，以使所述电网调度中心将所述每个用户的补偿总金额存储至对应用户的用电账户。
第四方面，本发明实施例提供一种负荷调节装置，应用于终端模块，所述装置包括：采集模块，用于采集用户用电设备的用电信息，所述用电信息包括当前用电信息和历史用电信息；确定模块，用于根据所述用电设备的当前用电信息、历史用电信息和目标时间的天气类型、日期类型确定用电设备目标时间的用电负荷预测值；发送模块，用于将所述用电设备目标时间的用电负荷预测值发送给云平台；接收模块，用于接收所述云平台返回的负荷调整量；调节模块，用于根据所述负荷调整量对所述用电设备的用电负荷进行调节。
在上述设计的应用于终端模块的负荷调节装置中，终端模块通过将采集并处理的用电设备用电负荷信息发送给云平台，并接收云平台返回的用电设备负荷调整量，进而通过返回的负荷调整量对用电设备的用电负荷进行调节，使终端负荷设备与电网形成一个协同的整体，在电网发电资源或线路的容量受限或者发电资源的输出调节能力不足时，为电网提供短时的负荷调节控制功能，在用户使用体验基本不受影响或仅受微弱影响的基础上，缓解电网运行压力，降低发电成本，提高电网的可靠性。
第五方面，本发明实施例提供一种负荷调节系统，所述系统包括终端模块和云平台，所述终端模块与所述云平台通信连接；所述终端模块，用于采集用户的用电设备的用电信息，所述用电信息包括当前用电信息和历史用电信息，根据所述用电设备的当前用电信息、历史用电信息和目标时间的天气类型、日期类型确定用电设备目标时间的用电负荷预测值，并将所述用电设备目标时间的用电负荷预测值发送给所述云平台；所述云平台，用于接收所述用电设备目标时间的用电负荷预测值以及每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额，根据各个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额确定目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额，根据各个用户的所有用电设备目标时间的用电负荷预测值确定目标时间的电网负荷总预测值，并根据所述目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定目标时间的负荷调整总量；以及，根据每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对所述目标时间的负荷调整总量进行分解，获得各个用电设备的负荷调整量，并将所述各个用电设备的负荷调整量下发给用电设备对应的终端模块；所述终端模块，还用于根据接收的负荷调整量对所述用电设备的用电负荷进行调节。
在上述设计的负荷调节系统中，通过用户终端发送的调节量以及电网调度中心可调节的总量，以及云平台根据用户终端发送的各个用电设备的调节量和对应的补偿金额来将可调节的总量分解下发给各个用电设备的终端模块，进而通过终端模块根据分解的可调节量来对对应的用电设备的用电负荷进行调节，使得用户参与了电网的负荷调节过程，解决了传统的电网负荷分配存在的对负荷的变化无法及时响应和发电资源的输出调节能力差的问题，使终端负荷设备与电网形成一个协同的整体，在电网发电资源或线路的容量受限或者发电资源的输出调节能力不足时，为电网提供短时的负荷调节控制功能，在用户使用体验基本不受影响或仅受微弱影响的基础上，缓解电网运行压力，降低发电成本，提高电网的可靠性。
在第五方面的可选实施方式中，所述终端模块，还用于在采集用户的用电设备的用电信息之后，将所述采集的用户用电设备的用电信息发送给所述云平台；所述云平台，还用于根据所述用户的用电设备的当前用电信息和历史用电信息确定所述用户的用电设备的当前运行状态，并根据所述用户的用电设备的当前运行状态对所述用户的用电设备进行故障诊断。
第六方面：本申请还提供了一种电子设备，包括：处理器、与处理器连接的存储器，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算设备运行时，处理器执行该计算机程序，以执行时执行第一方面、第一方面的任一可选的实施方式、第二方面、第二方面的任一可选的实施方式中的所述方法。
第七方面：本申请提供了一种非暂态可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行第一方面、第一方面的任一可选的实施方式、第二方面、第二方面的任一可选的实施方式中的所述方法。
第八方面：本申请提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面、第一方面的任一可选的实施方式、第二方面、第二方面的任一可选的实施方式中的所述方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请第一实施例提供的负荷调节系统结构示意图；
图2为本申请第一实施例提供的负荷调节方法第一流程图；
图3为本申请第一实施例提供的负荷调节方法第二流程图；
图4为本申请第一实施例提供的负荷调节方法第三流程图；
图5为本申请第二实施例提供的云平台对应的负荷调节装置结构图；
图6为本申请第三实施例提供的终端模块对应的负荷调节装置结构图；
图7为本申请第四实施例提供的电子设备的结构图。
图标：10-终端模块；20-云平台；30-电网调度中心；40-用户终端；50-网关；300-接收模块；302-确定模块；304-分解模块；306-发送模块；308-计算模块；400-采集模块；402-确定模块；404-发送模块；406-接收模块；408-调节模块；5-电子设备；501-处理器；502-存储器；503-通信总线。
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描述。
第一实施例
如图1所示，本申请提供一种负荷调节系统，该系统包括终端模块10和云平台20，终端模块10与云平台20通信连接，该系统中的云平台20还可以与电网调度中心30通信，其中，终端模块10与云平台20，云平台20与电网调度中心30的通信方式皆可为WIFI、Zigbee、NB-IOT、4G、5G等通信方式。
终端模块10可设置在用户每个用电设备上，例如，设置于用户家庭内的空调、电暖气、电热水器以及冰箱等具有一定储能特征并且功率较大的家电设备内部，具有对家电设备运行状态监测、电量计算、运行状态控制以及将采集的各种数据向云平台20进行上报的功能；在至少一个实施例中，该终端模块10采集被设置的用电设备的用电信息，该用电信息包括当前用电信息和历史用电信息，并根据当前用电信息和历史用电信息以及目标时间的天气类型和日期类型来预测该用电设备目标时间的用电负荷预测值，并将用电设备目标时间的用电负荷预测值通过网关设备发送给云平台20。
云平台20除了可以与终端模块10和电网调度中心30进行通信外，还可以与用户终端40进行通信，例如，用户终端40可通过登录应用程序来与云平台20建立连接，进而向云平台20发送数据。在至少一个实施例中，云平台20接收终端模块10发送的用电设备目标时间的用电负荷预测值，并接收各个用户终端40发送的每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额，基于接收到的数据确定目标时间的负荷调整总量，以及对负荷调整总量进行分解后获得各个用电设备的负荷调整量，进而将各个用电设备的负荷调整量发给各个用电设备对应的终端模块10，终端模块10基于接收的负荷调整量对对应的用电设备进行负荷调节。
在一些可选的实现方式中，该负荷调节系统还包括网关50。终端模块10在采集用户用电设备的用电信息之后，可以将用户用电设备的用电信息发送给网关50，进而由网关50来根据用电设备的用电信息来确定每个用电设备目标时间的用电负荷预测值，网关50在获得每个用电设备目标时间的用电负荷预测值之后，向云平台发送每个用电设备目标时间的负荷预测值。在至少一个实施例中，云平台20接收网关50发送的用电设备目标时间的用电负荷预测值，并接收各个用户终端40发送的每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额，基于接收到的这些数据确定目标时间的负荷调整总量，以及对负荷调整总量进行分解后获得各个用电设备的负荷调整量，进而将各个用电设备的负荷调整量发给各个用电设备对应的终端模块10，终端模块10基于接收的负荷调整量对对应的用电设备进行负荷调节。
具体地，如图2所示，本申请提供一种负荷调节方法，该方法应用于前述的负荷调节系统，该方法具体包括如下步骤：
步骤S200：终端模块采集用户用电设备的用电信息，根据该用电设备的用电信息和目标时间的天气类型、日期类型确定该用电设备目标时间的用电负荷预测值，并将该用电设备目标时间的用电负荷预测值发送给云平台。
步骤S202：云平台接收各个终端模块发送的各个用电设备目标时间的用电负荷预测值以及各个用户对应的用户终端发送的每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额。
步骤S204：云平台根据各个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额确定目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额，根据各个用电设备目标时间的用电负荷预测值确定目标时间电网负荷总预测值，并根据该目标时间所有用电设备总的负荷调整区间、对应的补偿金额和该目标时间电网负荷总预测值确定目标时间负荷调整总量。
步骤S206：云平台根据每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对负荷调整总量进行分解，获得各个用电设备的负荷调整量，并将各个用电设备的负荷调整量下发给用电设备对应的终端模块。
步骤S208：终端模块根据云平台下发的负荷调整量对用电设备的用电负荷进行调节。
在步骤S200中，终端模块采集用电设备的当前用电信息可理解为：每个用电设备上都设置了一个终端模块，进而可采集被设置了终端模块的用电设备的用电信息，该用电信息包含该用电设备的当前用电信息和历史用电信息。
步骤200中的当前用电信息包括当前该电力设备用电负荷情况，目标时间用电负荷预测值表示为：预测今后的一段时间中该用电设备可能使用的用电负荷值，例如，明天一整天该用电设备可能使用的用电负荷值，该目标时间可以提前设置，例如第二天等。
步骤200中的根据该用电设备的当前用电信息确定用电设备目标时间的用电负荷预测值可为：根据每个用电设备的历史用电信息、多个目标时间的天气类型和日期类型作为输入数据，以多个目标时间的历史用电负荷作为输出数据对神经网络模型进行训练，进而获得每个用电设备对应的神经网络模型，通过将采集的用电设备的用电信息、目标时间的天气类型以及日期类型输入该神经网络模型就能得到用电设备目标时间的用电负荷预测值；其中，天气类型可以为外部环境温度或晴、阴、雨、雪等天气状态，日期类型可为工作日、周末、节假日等。该神经网络模型的算法可设置于各个终端模块内部，在终端模块采集用电设备足够多的用电信息之后自动执行该神经网络模型的训练。另外，如前述负荷调节系统中所说，该神经网络模型算法不仅可以设置于终端模块内部，还可以设置在终端模块对应的网关设备上，利用网关设备识别各个终端模块，进而将对应的各个终端模块采集的数据输入对应的神经网络模型中，进而得到各个用电设备目标时间的用电负荷预测值。
除了上述方法来获得用电设备目标的用电负荷预测值和对应的预测时间外，还可以基于用电设备当前的用电信息，例如用电负荷情况，来找出以往该用电设备的历史用电与当前用电负荷情况类似的情况，进而将该类似情况对应的目标时间的用电负荷情况作为该用电设备目标时间的用电负荷预测值。
在步骤S200终端模块获得用电设备的用电负荷预测值和对应的预测时间之后，将其发送给云平台，进而执行步骤S202：云平台接收各个终端模块发送的各个用电设备目标时间的用电负荷预测值以及每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额。其中，每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额可由每个用电设备对应的用户通过可与云平台进行通信的用户终端发送后获得。
在步骤S202中，云平台接收终端模块的数据和各个用户终端发送的数据可以是同时接收，也可以不同时：即可以先接收到终端模块发送的数据也可以先接收到各个用户终端发送的数据，在这里不做限制。步骤S202中的每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额可理解为：用户家庭中每个用电设备都可以有一定的负荷调节区间，该负荷调节区间表示为将该用电设备的用电负荷上调一定的量或下调一定的量，例如，以空调为例，负荷调节区间表示用户同意可以让他家的空调增加一定的用电负荷或减少一定的用电负荷，对应的体现为空调的设置温度会产生对应的变化，如果空调是制冷状态，那么空调增加一定的用电负荷后，空调的设置温度会降低，以此来增加空调的用电负荷；如果减少一定的用电负荷，那么空调的设置温度会升高，以此来减少空调的用电负荷。而每个负荷调整区间对应的补偿金额可理解为：每一段负荷调整区间会对应有不同的金额，例如将用电负荷上调0至500w对应的补偿金额为1元，500W至1000W对应的补偿金额为2元；将用电负荷下调0至500W的补偿金额为2元，500W至1000W对应的补偿金额为3元，如果用户不同意进行负荷的调节或设置的调节量为0，那么则没有补偿金额。其中，负荷调整区间和对应的补偿金额可以为一定的函数关系，例如一次函数关系，也就是说调整的量越大(不论是上调还是下调，只要是调整的负荷值越大)，那么对应的补偿金额会越高。另外，这里需要说明的是，每个用电设备用户都可设置一个负荷调整量和对应的补偿金额。
在步骤S202云平台接收到终端模块以及各个用户终端发送的数据之后，执行步骤S204：云平台根据各个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额确定目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额，根据各个用电设备目标时间的用电负荷预测值确定该目标时间的电网负荷总预测值。其中，该目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额由各个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间所有的补偿金额相加后获得；该目标时间的电网负荷总预测值为该各个用电设备目标时间的用电负荷预测值之和，也就是说将所有用电设备的用电负荷预测值全部相加，即可得到该目标时间的电网负荷总预测值。在得到该目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和该目标时间的电网负荷总预测值之后，云平台可根据目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和该目标时间电网负荷总预测值确定目标时间负荷调整总量。其中，根据目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和该目标时间电网负荷总预测值确定目标时间负荷调整总量的过程可有以下两种方式：第一，如图3所示，云平台在得到目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和该目标时间的电网负荷总预测值之后，将该目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和目标时间的电网负荷总预测值发送给电网调度中心，电网调度中心根据云平台发送的目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和目标时间电网负荷总预测值以及电网其他参数信息(例如电网自身的调节能力等)综合得到负荷调整总量。第二，电网调度中心将电网其他参数信息(例如电网自身的调节能力等)发给云平台，然后云平台根据该目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和目标时间电网负荷总预测值以及电网其他参数信息来综合得到负荷调整总量。另外，这里需要说明的是，得到的负荷调整总量只是可调家电负荷的总预测值，不包括电网的其他不可调负荷。
在步骤S204中，云平台获得负荷调整总量之后，执行步骤S206根据每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对负荷调整总量进行分解，获得各个用电设备的负荷调整量。云平台在获得各个用电设备的负荷调整量之后，将各个用电设备的负荷调整量发送给用电设备对应的终端模块，进而执行步骤S208。
在步骤S208中，终端模块根据云平台下发的负荷调整量在该目标时间对用电设备的用电负荷进行调节，例如，以A用户家里的空调为例，云平台下发的A用户家里空调的负荷调整量为下调1kW并且目标时间为明天中午12时，那么终端模块则在明天中午12时对空调的用电负荷下调1kW，使得空调的用电负荷降低。
上述设计的负荷调节方法，通过用户终端发送的调节量以及电网调度中心可调节的总量，以及云平台根据用户终端发送的各个用电设备的调节量和对应的补偿金额来将可调节的总量分解下发给各个用电设备的终端模块，进而通过终端模块根据分解的可调节量来对对应的用电设备的用电负荷进行调节，使得用户参与了电网的负荷调节过程，解决了传统的电网负荷分配存在的对负荷的变化无法及时响应和发电资源的输出调节能力差的问题，使终端负荷设备与电网形成一个协同的整体，在电网发电资源或线路的容量受限或者发电资源的输出调节能力不足时，为电网提供短时的负荷调节控制功能，在用户使用体验基本不受影响或仅受微弱影响的基础上，缓解电网运行压力，降低发电成本，提高电网的可靠性。
在本实施例的可选实施方式中，步骤S206中的根据每个用电设备目标的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对负荷调整总量进行分解，具体包括：在满足所有用电设备的负荷调整量总和等于负荷调整总量的基础上，以最小化调节成本的方式将负荷调整总量进行分解，所述最小化调节成本表示为所有用电设备的成本之和最小，其中，每个用电设备的成本为每个用电设备目标时间的负荷调整区间与负荷调整区间对应的补偿金额的乘积。具体的，设最小化成本为L，具体为：
限制条件：
其中，Ei表示家电i的负荷调整区间；P(Ei)表示当家电i的负荷调整区间为Ei时对应的补偿金额；Eneed表示电网调度中心的负荷调整总量；
和分别表示家电i负荷下调和负荷上调的最大限度。
在上述实施方式中，通过最小化成本的方式对负荷调整总量进行分解，使得电网调节用电负荷的成本达到最小，节约了电网的成本。
在本实施例的可选实施方式中，在步骤S208终端模块根据云平台下发的负荷调整量对用电设备的用电负荷进行调节之后，如图3所示，该方法还包括：
步骤S210：云平台根据每个用户的每个用电设备分配的负荷调整量以及每个用电设备分配的负荷调整量对应的补偿金额计算每个用户的补偿金额。
在步骤S210中，云平台基于一个用户家庭内参与负荷调节的每个用电设备分配的负荷调整量以及负荷调整量对应的补偿金额来计算出该用户能够得到的补偿金额，例如，该用户家庭内的冰箱和空调参与了负荷调节，分别对应的负荷调整量为下调1kW和下调2kW，而冰箱下调1kW对应的补偿金额为2元，空调下调2kW对应的补偿金额为3元，那么此时该用户的补偿金额为5元。
在本实施例的可选实施方式中，在步骤S210云平台根据每个用户的每个用电设备分配的负荷调整量以及每个用电设备分配的负荷调整量对应的补偿金额计算每个用户的补偿金额之后，该方法还包括：
步骤S212：云平台将每个用户的补偿总金额发送给电网调度中心，以使电网调度中心将每个用户的补偿总金额存储至对应用户的用电账户。
在步骤S212中，云平台将计算出的每个用户的补偿总金额发送给电网调度中心，电网调度中心接收到云平台发送的每个用户的补偿总金额后，将每个用户的补偿总金额存储至对应用户的用电账户中，也就是说，用户参与负荷调节的补偿金额最终会以电费的方式充值入用户的电费账户中。根据前一实施方式的举例，计算得到用户的补偿总金额为5元之后，将该用户的补偿总金额5元发送给电网调度中心，电网调度中心则在该用户的用电账户的金额中增加5元。
在上述设计的两种实施方式中，用户参与电网负荷调节时可以根据不同的调节量来得到不同的补偿，通过该方式可以节约用户的用电成本，并且可以提高用户参与电网负荷调节的积极性。
在本实施例的可选实施方式中，在步骤S200终端模块采集用户用电设备的当前用电信息之后，如图4所示，该方法还包括：
步骤S2010：终端模块将采集的用户用电设备的用电信息发送给云平台。
步骤S2012：云平台根据用户的用电设备的用电信息确定用户的用电设备的当前运行状态，并根据用户的用电设备的当前运行状态对用户的用电设备进行故障诊断。
在步骤S2012中，云平台可根据用户用电设备的多个历史用电信息来与用电设备的当前用电信息来进行比对，进而判断用户的用电设备当前运行是否正常，例如，如果用户设备的用电负荷过高，超出了历史用电负荷的所有值，那么可以认为该用电设备可能存在着故障或不正常的现象。
另外，在步骤S2012云平台对用户的用电设备进行故障诊断之后，如果判断出用户的用电设备存在故障或不正常现象，可以通过云平台向该用户对应的用户终端发送提示信息，该提示信息中可以包括用户的用电设备型号和名称，提示信息的作用在于提示用户对该用电设备进行检查。
第二实施例
图5出示了本申请提供的负荷调节装置的示意性结构框图，应理解，该装置与上述图2至图4中的方法实施例对应，能够执行第二实施例中云平台执行的方法涉及的步骤，该装置具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。该装置包括至少一个能以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器中或固化在装置的操作系统(operatingsystem，OS)中的软件功能模块。具体地，该装置包括：接收模块300，用于接收每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额以及用户各个用电设备目标时间的用电负荷预测信息，用电负荷预测信息包括各个用电设备的用电负荷预测值；确定模块302，用于根据各个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额确定目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额；根据各个用户的所有用电设备目标时间的用电负荷预测值确定目标时间的电网负荷总预测值；以及，根据目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间、对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定目标时间的负荷调整总量；发送模块306，还用于将各个用电设备的负荷调整量下发给各个用电设备对应的终端模块，以使各个用电设备对应的终端模块在目标时间调节各个用电设备的用电负荷。
在上述设计的云平台对应的负荷调节装置中，通过用户终端发送的调节量以及电网调度中心可调节的总量，以及云平台根据用户终端发送的各个用电设备的调节量和对应的补偿金额来将可调节的总量分解下发给各个用电设备的终端模块，进而通过终端模块根据分解的可调节量来对对应的用电设备的用电负荷进行调节，使得用户参与了电网的负荷调节过程，解决了传统的电网负荷分配存在的对负荷的变化无法及时响应和发电资源的输出调节能力差的问题，使终端负荷设备与电网形成一个协同的整体，在电网发电资源或线路的容量受限或者发电资源的输出调节能力不足时，为电网提供短时的负荷调节控制功能，在用户使用体验基本不受影响或仅受微弱影响的基础上，缓解电网运行压力，降低发电成本，提高电网的可靠性。
在本实施例的可选实施方式中，分解模块304，具体用于在满足目标时间的所有用电设备的负荷调整量总和等于负荷调整总量的基础上，以最小化调节成本的方式将负荷调整总量进行分解，最小化调节成本表示为所有用电设备的成本之和最小，其中，每个用电设备的成本为每个用电设备的负荷调整区间与负荷调整区间对应的补偿金额的乘积。
在本实施例的可选实施方式中，该装置还包括计算模块308，用于根据每个用户的每个用电设备分配的负荷调整量以及每个用电设备分配的负荷调整量对应的补偿金额计算每个用户的补偿总金额。
在本实施例的可选实施方式中，发送模块306，还用于将每个用户的补偿总金额发送给电网调度中心，以使电网调度中心将每个用户的补偿总金额存储至对应用户的用电账户。
第三实施例
图6出示了本申请提供的负荷调节装置的示意性结构框图，应理解，该装置与上述图2至图4中的方法实施例对应，能够执行第二实施例中终端模块执行的方法涉及的步骤，该装置具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。该装置包括至少一个能以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器中或固化在装置的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。具体地，该装置包括：采集模块400，采集用户用电设备的用电信息，所述用电信息包括当前用电信息和历史用电信息；确定模块402，用于根据所述用电设备的当前用电信息、历史用电信息和目标时间的天气类型、日期类型确定用电设备目标时间的用电负荷预测值；发送模块404，用于将用电设备目标时间的用电负荷预测值发送给云平台；接收模块406，用于接收云平台返回的负荷调整量；调节模块408，用于根据负荷调整量对用电设备的用电负荷进行调节。
在上述设计的终端模块对应的负荷调节装置中，终端模块通过将采集并处理的用电设备用电负荷信息发送给云平台，并接收云平台返回的用电设备负荷调整量，进而通过返回的负荷调整量对用电设备的用电负荷进行调节，使终端负荷设备与电网形成一个协同的整体，在电网发电资源或线路的容量受限或者发电资源的输出调节能力不足时，为电网提供短时的负荷调节控制功能，在用户使用体验基本不受影响或仅受微弱影响的基础上，缓解电网运行压力，降低发电成本，提高电网的可靠性。
第四实施例
如图7所示，本申请提供一种电子设备5，包括：处理器501和存储器502，处理器501和存储器502通过通信总线503和/或其他形式的连接机构(未标出)互连并相互通讯，存储器502存储有处理器501可执行的计算机程序，当计算设备运行时，处理器501执行该计算机程序，以执行时执行第一实施例、第一实施例的任一可选的实现方式中的方法，例如第一实施例中的步骤S200采集用户用电设备的用电信息，根据该用电设备的用电信息和目标时间的天气类型、日期类型确定该用电设备目标时间的用电负荷预测值，并将该用电设备目标时间的用电负荷预测值发送给云平台，以及第一实施例中剩余的其他步骤等。
本申请提供一种非暂态存储介质，该非暂态存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行第一实施例、第一实施例的任一可选的实现方式中的方法。
其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM)，只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
本申请提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行第一实施例、第一实施例的任一可选的实现方式中的所述方法。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，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，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
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。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种负荷调节方法，其特征在于，应用于云平台，所述方法包括：
接收每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额以及用户各个用电设备目标时间的用电负荷预测信息，所述用电负荷预测信息包括用电负荷预测值；
根据各个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额确定目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额；
根据各个用户的所有用电设备目标时间的用电负荷预测值确定目标时间的电网负荷总预测值；
根据所述目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额、电网负荷总预测值确定目标时间的负荷调整总量；
根据所述每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对所述目标时间的负荷调整总量进行分解，获得各个用电设备的负荷调整量，并将所述各个用电设备的负荷调整量下发给各个用电设备对应的终端模块，以使所述各个用电设备对应的终端模块在所述目标时间调节各个用电设备的用电负荷。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对所述目标时间的负荷调整总量进行分解，包括：
在满足目标时间的所有用电设备的负荷调整量总和等于所述负荷调整总量的基础上，以最小化调节成本的方式将所述负荷调整总量进行分解，所述最小化调节成本表示为所有用电设备的成本之和最小，其中，每个用电设备的成本为每个用电设备目标时间的负荷调整区间与所述负荷调整区间对应的补偿金额的乘积。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述最小化调节成本L为：
限制条件：
Eneed≥0
其中，Ei表示家电i的负荷调整区间；P(Ei)表示当家电i的负荷调整区间为Ei时对应的补偿金额；Eneed表示电网调度中心的负荷调整总量；
和分别表示家电i负荷下调和负荷上调的最大限度。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述将所述各个用电设备的负荷调整量下发给各个用电设备对应的终端模块之后，所述方法还包括：
根据每个用户的每个用电设备分配的负荷调整量以及所述每个用电设备分配的负荷调整量对应的补偿金额计算每个用户的补偿总金额。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，在所述根据每个用户的每个用电设备分配的负荷调整量以及所述每个用电设备分配的负荷调整量对应的补偿金额计算每个用户的补偿总金额之后，所述方法还包括：
将所述每个用户的补偿总金额发送给电网调度中心，以使所述电网调度中心将所述每个用户的补偿总金额存储至对应用户的用电账户。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定目标时间的负荷调整总量，包括：
将所述目标时间所有用电设备总的负荷调整区间、对应的补偿金额以及所述目标时间的电网负荷总预测值发送给电网调度中心；
接收所述电网调度中心返回的目标时间的负荷调整总量，所述负荷调整总量由所述电网调度中心根据所述目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间、对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定。
7.一种负荷调节方法，其特征在于，应用于终端模块，所述方法包括：
采集用户用电设备的用电信息，所述用电信息包括当前用电信息和历史用电信息，根据所述用电设备的当前用电信息、历史用电信息和目标时间的天气类型、日期类型确定用电设备目标时间的用电负荷预测值；
将所述用电设备目标时间的用电负荷预测值发送给云平台；
接收所述云平台返回的用电设备的负荷调整量，根据所述负荷调整量对所述用电设备的用电负荷进行调节。
8.一种负荷调节装置，其特征在于，应用于云平台，所述装置包括：
接收模块，用于接收每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额以及用户各个用电设备目标时间的用电负荷预测信息，所述用电负荷预测信息包括各个用电设备的用电负荷预测值；
确定模块，用于根据各个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额确定目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额；根据各个用户的所有用电设备目标时间的用电负荷预测值确定目标时间的电网负荷总预测值；以及，根据所述目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间、对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定所述目标时间的负荷调整总量；
分解模块，用于根据所述每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对所述目标时间的负荷调整总量进行分解，获得各个用电设备的负荷调整量；
发送模块，还用于将所述各个用电设备的负荷调整量下发给各个用电设备对应的终端模块，以使所述各个用电设备对应的终端模块在所述目标时间调节各个用电设备的用电负荷。
9.一种负荷调节装置，其特征在于，应用于终端模块，所述装置包括：
采集模块，用于采集用户用电设备的用电信息，所述用电信息包括当前用电信息和历史用电信息；
确定模块，用于根据所述用电设备的当前用电信息、历史用电信息和目标时间的天气类型、日期类型确定用电设备目标时间的用电负荷预测值；
发送模块，用于将所述用电设备目标时间的用电负荷预测值发送给云平台；
接收模块，用于接收所述云平台返回的负荷调整量；
调节模块，用于根据所述负荷调整量对所述用电设备的用电负荷进行调节。
10.一种电网负荷调节系统，其特征在于，所述系统包括终端模块和云平台，所述终端模块与所述云平台通信连接；
所述终端模块，用于采集用户的用电设备的用电信息，所述用电信息包括当前用电信息和历史用电信息，根据所述用电设备的当前用电信息、历史用电信息和目标时间的天气类型、日期类型确定用电设备目标时间的用电负荷预测值，并将所述用电设备目标时间的用电负荷预测值发送给所述云平台；
所述云平台，用于接收所述用电设备目标时间的用电负荷预测值以及每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额，根据各个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额确定目标时间所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额，根据各个用户的所有用电设备目标时间的用电负荷预测值确定目标时间的电网负荷总预测值，并根据所述目标时间的所有用电设备总的负荷调整区间以及对应的补偿金额和电网负荷总预测值确定目标时间的负荷调整总量；以及，根据每个用电设备目标时间的负荷调整区间以及每个负荷调整区间对应的补偿金额对所述目标时间的负荷调整总量进行分解，获得各个用电设备的负荷调整量，并将所述各个用电设备的负荷调整量下发给用电设备对应的终端模块；
所述终端模块，还用于根据接收的负荷调整量对所述用电设备的用电负荷进行调节。
11.根据权利要求10所述系统，其特征在于，所述终端模块，还用于在采集用户的用电设备的用电信息之后，将所述采集的用户用电设备的用电信息发送给所述云平台；
所述云平台，还用于根据所述用户的用电设备的当前用电信息和历史用电信息确定所述用户的用电设备的当前运行状态，并根据所述用户的用电设备的当前运行状态对所述用户的用电设备进行故障诊断。
12.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
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