CN111861278A - 一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法及系统，首先获取预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，然后根据获得的数据，使用第一预设函数计算预设时间段的预设曲线上各统计时刻的峰隶属度，使用第二预设函数计算预设时间段的预设曲线上各统计时刻的谷隶属度，进一步根据获得的预设时间段内各统计时刻的峰隶属度和谷隶属度，对预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段。本方法及系统计算峰谷隶属度时考虑了用电负荷的贡献以及预设能源出力的贡献，根据计算出的各时刻的峰谷隶属度划分峰谷平时段，有助于促进预设能源消纳，应用于电力系统的新能源有助于促进新能源消纳。

Description

一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法及系统
技术领域
本发明涉及电力市场运营技术领域，特别是涉及一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法及系统。
背景技术
在电力系统中，传统的峰谷分时电价是一种通过经济方式实现对于用电侧进行管理和调控的手段，通过应对性地改变不同时间所对应的电价，达到使用户改变其用电习惯及用电计划的目的，能有效地提高资源利用率、优化资源配置以及实现削峰填谷，对于电力系统的发展起着推动作用。
随着多地区新能源并入电网的规模不断扩大，新能源在发电侧的占比日益增加，但一些地区用电侧负荷曲线的变化趋势与新能源出力曲线的变化趋势相悖，即用电峰谷期与新能源发电供需不平衡，出现弃风、弃光等降低新能源消纳的现象。因此亟需一种促进新能源消纳的调控方法。
在现有技术中，有的通过改变峰谷平各时段的电价以及用户响应来提升新能源的消纳度，但就工程性而言改变电价是极其复杂的。有的提出了通过在发电侧建立储能系统来促进新能源的消纳，但其工程量也是相当大的。
发明内容
本发明的目的是提供一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法及系统，将划分出的峰谷时段应用于电力系统发电侧及用电侧，有助于促进预设能源消纳，应用于电力系统的新能源有助于促进新能源消纳。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，包括：
获取预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据；
根据获得的数据，使用第一预设函数计算所述预设时间段的预设曲线上各统计时刻的峰隶属度，使用第二预设函数计算所述预设时间段的所述预设曲线上各统计时刻的谷隶属度，所述预设曲线为用电负荷与预设能源消纳的差量随时间的变化曲线，其中所述第一预设函数包含用电负荷对峰隶属度的贡献部分以及预设能源出力对峰隶属度的贡献部分，所述第二预设函数包含用电负荷对谷隶属度的贡献部分以及预设能源出力对谷隶属度的贡献部分；
根据获得的所述预设时间段内各统计时刻的峰隶属度和谷隶属度，对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段。
优选的，所述第一预设函数和所述第二预设函数分别表示为：
Figure BDA0002617176220000021
其中，uft表示所述预设曲线t时刻的峰隶属度，ugt表示所述预设曲线t时刻的谷隶属度，L(t)表示t时刻的用电负荷值，max(L)、min(L)分别表示所述预设时间段内用电负荷的峰值、谷值，Lx(t)表示t时刻的预设能源出力值，max(Lx)、min(Lx)分别表示所述预设时间段内预设能源出力的最大值、最小值，μ1表示峰隶属度计算中用电负荷的权值，μ2表示谷隶属度计算中用电负荷的权值。
优选的，根据获得的所述预设时间段内各统计时刻的峰隶属度和谷隶属度，根据以下条件式对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段：
Figure BDA0002617176220000022
其中，Tf表示峰时段，Tg表示谷时段，Tp表示平时段，m1表示峰隶属度阈值，m2表示谷隶属度阈值。
优选的，还包括：基于获得的所述预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，以预设能源消纳度最大为目标进行优化运算，求解得到所述第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、所述第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，以获得最优的所述第一预设函数和所述第二预设函数，以及求解得到最优的用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据。
优选的，还包括：基于获得的所述预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，采用粒子群算法求解得到所述第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、所述第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，以获得最优的所述第一预设函数和所述第二预设函数，以及求解得到最优的用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据；
其中，第一次迭代运算之后的每一次迭代运算中，以上一次迭代运算后划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳；
以如下目标函数进行优化运算：
Figure BDA0002617176220000031
其中，Lx0(t)表示响应前t时刻的预设能源消纳值，Lx(t)表示响应后t时刻的预设能源消纳值，Lc(t)表示t时刻的预设能源出力值，N表示选取所述预设时间段内的N个统计时刻。
优选的，具体包括：
初始化所述第一预设函数和所述第二预设函数以及初始化用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据；
根据初始化得到的第一预设函数和第二预设函数，计算所述预设时间段的预设曲线上各统计时刻的峰隶属度、谷隶属度，并根据获得的所述预设时间段内各统计时刻的峰隶属度、谷隶属度以及初始化得到的阈值数据，对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段；
将划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳；
以如下目标函数进行迭代运算，第一次迭代运算后的每一次迭代运算中，以上一次迭代运算后划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳：
Figure BDA0002617176220000041
其中，Lx0(t)表示响应前t时刻的预设能源消纳值，Lx(t)表示响应后t时刻的预设能源消纳值，Lc(t)表示t时刻的预设能源出力值，N表示选取所述预设时间段内的N个统计时刻。
优选的，还包括：基于获得的所述预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，采用粒子群算法求解得到所述第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、所述第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，以获得最优的所述第一预设函数和所述第二预设函数，以及求解得到最优的用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据；
其中，第一次迭代运算之后的每一次迭代运算中，以上一次迭代运算后划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳；
以如下目标函数进行优化运算：
Figure BDA0002617176220000042
其中，Lx0(t)表示响应前t时刻的预设能源消纳值，Lx(t)表示响应后t时刻的预设能源消纳值，Lc(t)表示t时刻的预设能源出力值，θ表示用户电费满意度，ω1和ω2分别表示权值，N表示选取所述预设时间段内的N个统计时刻。
优选的，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳包括：
当用电侧用电负荷增加，则保持除预设能源之外的其它能源出力不变，增加预设能源消纳，当预设能源消纳增加至预设能源出力时，再增加除预设能源之外的其它能源出力；
当用电侧用电负荷减少，则保持预设能源消纳不变，降低除预设能源之外的其它能源出力，当除预设能源之外的其它能源出力降低至限定值时，再降低预设能源消纳。
优选的，具体包括采用以下条件为约束条件：
各个峰时段的总长度、各个谷时段的总长度和各个平时段的总长度都不小于第一预设值，并且各个峰时段的长度都不小于第二预设值，各个谷时段的长度都不小于第二预设值，各个平时段的长度都不小于第二预设值。
一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分系统，用于执行以上所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法。
由上述技术方案可知，本发明所提供的一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法及系统，首先获取预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，然后根据获得的数据，使用第一预设函数计算预设时间段的预设曲线上各统计时刻的峰隶属度，使用第二预设函数计算预设时间段的预设曲线上各统计时刻的谷隶属度，预设曲线为用电负荷与预设能源消纳的差量随时间的变化曲线，进一步根据获得的预设时间段内各统计时刻的峰隶属度和谷隶属度，对预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段。本方法及系统中通过计算预设曲线上各时刻的峰谷隶属度来划分用电负荷的峰谷平时段，而预设曲线决定于用电负荷以及预设能源消纳，并且计算峰谷隶属度时考虑了用电负荷的贡献以及预设能源出力的贡献，根据计算出的各时刻的峰谷隶属度划分峰谷平时段，有助于促进预设能源消纳，应用于电力系统的新能源有助于促进新能源消纳。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法的流程图；
图2为本发明实施例中优化运算第一预设函数、第二预设函数及阈值数据的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，而不是全部的实施例。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，都应当属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法的流程图，由图可知，所述方法包括以下步骤：
S10：获取预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据。
对于目标地理区域，采集其预设时间段内的用电负荷数据，以及相应时间段内的预设能源出力数据和预设能源消纳数据。在具体实施时，可以在预设时间段内选取若干个统计时刻，采集各个统计时刻的用电负荷数据、预设能源数据和预设能源消纳数据。
S11：根据获得的数据，使用第一预设函数计算所述预设时间段的预设曲线上各统计时刻的峰隶属度，使用第二预设函数计算所述预设时间段的所述预设曲线上各统计时刻的谷隶属度。
所述预设曲线为用电负荷与预设能源消纳的差量随时间的变化曲线。根据获得的预设时间段内的用电负荷数据和预设能源消纳数据，能够获得预设时间段的该预设曲线。
其中，所述第一预设函数包含用电负荷对峰隶属度的贡献部分以及预设能源出力对峰隶属度的贡献部分，所述第二预设函数包含用电负荷对谷隶属度的贡献部分以及预设能源出力对谷隶属度的贡献部分。根据某统计时刻的用电负荷数据和预设能源出力数据，通过第一预设函数计算获得该统计时刻的峰隶属度，通过第二预设函数计算获得该统计时刻的谷隶属度。
S12：根据获得的所述预设时间段内各统计时刻的峰隶属度和谷隶属度，对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段。
本实施例的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，通过计算预设曲线上各时刻的峰谷隶属度来划分出用电负荷的峰谷平时段，而预设曲线决定于用电负荷以及预设能源消纳，并且计算峰谷隶属度时考虑了用电负荷的贡献以及预设能源出力的贡献，根据计算出的各时刻的峰谷隶属度划分峰谷平时段，有助于促进预设能源消纳，应用于电力系统的新能源有助于促进新能源消纳。
下面结合具体实施方式对本电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法进行详细说明。请结合参考图1，所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法包括以下步骤：
S10：获取预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据。
在实际应用中，可以按照预设时间间隔，采集预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，采集得到预设时间段内各个统计时刻的数据。采集得到的用电负荷数据可表示为L0＝(L01，L02，…，L0t，…，L0N)，预设能源出力数据表示为Lc0＝(Lc01，Lc02，…，Lc0t，…，Lc0N)，预设能源消纳数据表示为Lx0＝(Lx01，Lx02，…，Lx0t，…，Lx0N)，其中t＝1,2,…,N，N表示选取预设时间段内的N个统计时刻。示例性的，可以选择预设时间段为一天即24小时，可以以一小时为一个统计周期进行采集数据。
S11：根据获得的数据，使用第一预设函数计算所述预设时间段的预设曲线上各统计时刻的峰隶属度，使用第二预设函数计算所述预设时间段的所述预设曲线上各统计时刻的谷隶属度。
根据预设时间段内的用电负荷数据和预设能源消纳数据，计算各个统计时刻用电负荷与预设能源消纳的差量，可获得预设时间段的预设曲线。
示例性的，在一具体实例中采集获得某地区的数据如下，其中预设能源为新能源，选择预设时间段为24小时，以一小时为一个统计周期进行采集数据。
表1
Figure BDA0002617176220000081
Figure BDA0002617176220000091
本方法使用的第一预设函数包含用电负荷对峰隶属度的贡献部分以及预设能源出力对峰隶属度的贡献部分，第二预设函数包含用电负荷对谷隶属度的贡献部分以及预设能源出力对谷隶属度的贡献部分。作为一种实施方式，第一预设函数和第二预设函数可分别表示为：
Figure BDA0002617176220000092
其中，uft表示所述预设曲线t时刻的峰隶属度，ugt表示所述预设曲线t时刻的谷隶属度，L(t)表示t时刻的用电负荷值，max(L)、min(L)分别表示所述预设时间段内用电负荷的峰值、谷值，Lx(t)表示t时刻的预设能源出力值，max(Lx)、min(Lx)分别表示所述预设时间段内预设能源出力的最大值、最小值，μ1表示峰隶属度计算中用电负荷的权值，μ2表示谷隶属度计算中用电负荷的权值。
根据各统计时刻采集的用电负荷数据、预设能源出力数据，根据上述第一预设函数和第二预设函数能够计算获得预设曲线上各统计时刻的峰隶属度和谷隶属度。
S12：根据获得的所述预设时间段内各统计时刻的峰隶属度和谷隶属度，对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段。
根据计算出的预设时间段内各个统计时刻的峰隶属度和谷隶属度，可以根据相应设定的条件，将预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段。可选的作为一种实施方式，可以根据以下条件式对预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段：
Figure BDA0002617176220000101
其中，Tf表示峰时段，Tg表示谷时段，Tp表示平时段，m1表示峰隶属度阈值，m2表示谷隶属度阈值。
现有技术中，为促进新能源消纳有的通过聚类方法分析用户负荷特性，比如模糊聚类法、阈值优化函数法或者密度聚类法，对负荷峰谷隶属度聚类并划分峰谷平时段，这类方法忽略了新能源出力及消纳问题，并且传统隶属度函数中并未考虑不同时间段负荷需求与新能源出力对峰谷隶属的贡献度，而本实施例方法计算峰谷隶属度时充分考虑了用电负荷的贡献以及预设能源出力的贡献，并通过权值的形式进行表示，根据计算出的各时刻的峰谷隶属度划分峰谷平时段，有助于促进预设能源消纳，应用于电力系统的新能源有助于促进新能源消纳。
进一步优选的，本实施例中获得第一预设函数、第二预设函数以及用于根据计算出的峰隶属度、谷隶属度划分峰、谷、平时段的具体条件可采用以下方法实现。
具体的，可以基于获得的预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，以预设能源消纳度最大为目标进行优化运算，求解得到所述第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、所述第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，以获得最优的所述第一预设函数和所述第二预设函数，以及求解得到最优的用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据。
进一步具体的，基于获得的预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，采用粒子群算法求解得到所述第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、所述第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，以获得最优的所述第一预设函数和所述第二预设函数，以及求解得到最优的用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据。其中，第一次迭代运算之后的每一次迭代运算中，以上一次迭代运算后划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳。以如下目标函数进行优化运算：
Figure BDA0002617176220000111
其中，Lx0(t)表示响应前t时刻的预设能源消纳值，Lx(t)表示响应后t时刻的预设能源消纳值，Lc(t)表示t时刻的预设能源出力值，N表示选取所述预设时间段内的N个统计时刻。
具体的请参考图2，优化运算过程可包括以下步骤：
S100：初始化第一预设函数和第二预设函数以及初始化用于对预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据。
首先，初始化第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，以初始化第一函数和第二函数。示例性的，若采用式(1)所述的函数可以分别给μ1、μ2取随机值，若采用式(2)所述的条件式划分峰谷平时段可以分别给m1、m2取随机值。
S101：根据初始化得到的第一预设函数和第二预设函数，计算所述预设时间段的预设曲线上各统计时刻的峰隶属度、谷隶属度，并根据获得的所述预设时间段内各统计时刻的峰隶属度、谷隶属度以及初始化得到的阈值数据，对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段。
S102：将划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳。
将既已划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，用电侧用户对于已划分出的峰时段、谷时段和平时段会有响应，用电侧用电负荷会变化，用电侧用电负荷的变化量反馈到发电侧后，电力系统发电侧针对性地改变预设能源消纳。优选的，当用电侧用电负荷响应后，根据以下方式改变电力系统的预设能源消纳：
当用电侧用电负荷增加，则保持除预设能源之外的其它能源出力不变，增加预设能源消纳，当预设能源消纳增加至预设能源出力时，再增加除预设能源之外的其它能源出力；
当用电侧用电负荷减少，则保持预设能源消纳不变，降低除预设能源之外的其它能源出力，当除预设能源之外的其它能源出力降低至限定值时，再降低预设能源消纳。
在电力系统发电侧改变预设能源消纳后，即可得到响应后的预设能源消纳数据。
S103：以如下目标函数进行迭代运算，第一次迭代运算后的每一次迭代运算中，以上一次迭代运算后划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳：
Figure BDA0002617176220000121
其中，Lx0(t)表示响应前t时刻的预设能源消纳值，Lx(t)表示响应后t时刻的预设能源消纳值，Lc(t)表示t时刻的预设能源出力值，N表示选取所述预设时间段内的N个统计时刻。
在实际应用中具体可以设定约束条件，可选的可采用以下条件为约束条件：各个峰时段的总长度、各个谷时段的总长度和各个平时段的总长度都不小于第一预设值，并且各个峰时段的长度都不小于第二预设值，各个谷时段的长度都不小于第二预设值，各个平时段的长度都不小于第二预设值。
经过以上过程的优化求解后，求解得到第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，从而能够得到最优的第一预设函数和第二预设函数，以及求解得到最优的用于对预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据。示例性的，若采用式(1)所述的函数则求解得到μ1、μ2，若采用式(2)所述的条件式划分峰谷平时段则求解得到m1、m2最优解。
本实施例的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，计算峰谷隶属度时考虑了用电负荷的贡献以及预设能源出力的贡献，根据计算出的各时刻的峰谷隶属度划分峰谷平时段，并且以预设能源消纳最大为目标进行优化运算，同时考虑用电侧响应，结合用电侧响应前后负荷与预设能源消纳的变化进行优化运算，能够有效地促进预设能源消纳，应用于电力系统的新能源能够有效地促进新能源消纳。
进一步优选的，基于获得的所述预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，采用粒子群算法求解得到所述第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、所述第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，以获得最优的所述第一预设函数和所述第二预设函数，以及求解得到最优的用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据。其中，第一次迭代运算之后的每一次迭代运算中，以上一次迭代运算后划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳。以如下目标函数进行优化运算：
Figure BDA0002617176220000141
其中，Lx0(t)表示响应前t时刻的预设能源消纳值，Lx(t)表示响应后t时刻的预设能源消纳值，Lc(t)表示t时刻的预设能源出力值，θ表示用户电费满意度，ω1和ω2分别表示权值，N表示选取所述预设时间段内的N个统计时刻。
本实施方式的具体优化运算过程可参考上述进行优化求解的具体过程。本实施例的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，计算峰谷隶属度时考虑了用电负荷的贡献以及预设能源出力的贡献，根据计算出的各时刻的峰谷隶属度划分峰谷平时段，并且以预设能源消纳最大且用户电费满意度最大为目标进行优化运算，应用于电力系统新能源，在电价不变的情况下，通过改变峰谷平时段达到新能源消纳最大化以及用户费用最小化，既避免了改变电价的工程复杂性，又是在电力系统原有基础上通过用户负荷响应，促进新能源消纳，对于新能源发电与消纳的发展具有重要指导意义。
在一具体实例中，使用表1所示数据，优化运算时约束条件为峰时段的总长度、谷时段的总长度和平时段的总长度都不小于6小时，并且各个峰时段长度不小于2小时，各个谷时段长度不小于2小时，各个平时段长度不小于2小时。通过优化求解后权值μ1、μ2分别为0.6101、0.0871，阈值m1、m2分别为0.6224,、0.6747。进行优化后新能源消纳从初始的86.13％增加至93.05％，增加了6.92％。
相应的，本发明实施例还提供一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分系统，用于执行以上所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法。
本实施例的电力系统的用电负荷峰谷时段划分系统，通过计算预设曲线上各时刻的峰谷隶属度来划分出用电负荷的峰谷平时段，而预设曲线决定于用电负荷以及预设能源消纳，并且计算峰谷隶属度时考虑了用电负荷的贡献以及预设能源出力的贡献，根据计算出的各时刻的峰谷隶属度划分峰谷平时段，有助于促进预设能源消纳，应用于电力系统的新能源有助于促进新能源消纳。
以上对本发明所提供的一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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。

Claims (10)

1.一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，其特征在于，包括：
获取预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据；
根据获得的数据，使用第一预设函数计算所述预设时间段的预设曲线上各统计时刻的峰隶属度，使用第二预设函数计算所述预设时间段的所述预设曲线上各统计时刻的谷隶属度，所述预设曲线为用电负荷与预设能源消纳的差量随时间的变化曲线，其中所述第一预设函数包含用电负荷对峰隶属度的贡献部分以及预设能源出力对峰隶属度的贡献部分，所述第二预设函数包含用电负荷对谷隶属度的贡献部分以及预设能源出力对谷隶属度的贡献部分；
根据获得的所述预设时间段内各统计时刻的峰隶属度和谷隶属度，对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段。
2.根据权利要求1所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，其特征在于，所述第一预设函数和所述第二预设函数分别表示为：
Figure FDA0002617176210000011
其中，uft表示所述预设曲线t时刻的峰隶属度，ugt表示所述预设曲线t时刻的谷隶属度，L(t)表示t时刻的用电负荷值，max(L)、min(L)分别表示所述预设时间段内用电负荷的峰值、谷值，Lx(t)表示t时刻的预设能源出力值，max(Lx)、min(Lx)分别表示所述预设时间段内预设能源出力的最大值、最小值，μ1表示峰隶属度计算中用电负荷的权值，μ2表示谷隶属度计算中用电负荷的权值。
3.根据权利要求2所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，其特征在于，根据获得的所述预设时间段内各统计时刻的峰隶属度和谷隶属度，根据以下条件式对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段：
Figure FDA0002617176210000021
其中，Tf表示峰时段，Tg表示谷时段，Tp表示平时段，m1表示峰隶属度阈值，m2表示谷隶属度阈值。
4.根据权利要求1所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，其特征在于，还包括：基于获得的所述预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，以预设能源消纳度最大为目标进行优化运算，求解得到所述第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、所述第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，以获得最优的所述第一预设函数和所述第二预设函数，以及求解得到最优的用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据。
5.根据权利要求1所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，其特征在于，还包括：基于获得的所述预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，采用粒子群算法求解得到所述第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、所述第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，以获得最优的所述第一预设函数和所述第二预设函数，以及求解得到最优的用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据；
其中，第一次迭代运算之后的每一次迭代运算中，以上一次迭代运算后划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳；
以如下目标函数进行优化运算：
Figure FDA0002617176210000022
其中，Lx0(t)表示响应前t时刻的预设能源消纳值，Lx(t)表示响应后t时刻的预设能源消纳值，Lc(t)表示t时刻的预设能源出力值，N表示选取所述预设时间段内的N个统计时刻。
6.根据权利要求5所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，其特征在于，具体包括：
初始化所述第一预设函数和所述第二预设函数以及初始化用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据；
根据初始化得到的第一预设函数和第二预设函数，计算所述预设时间段的预设曲线上各统计时刻的峰隶属度、谷隶属度，并根据获得的所述预设时间段内各统计时刻的峰隶属度、谷隶属度以及初始化得到的阈值数据，对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段；
将划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳；
以如下目标函数进行迭代运算，第一次迭代运算后的每一次迭代运算中，以上一次迭代运算后划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳：
Figure FDA0002617176210000031
其中，Lx0(t)表示响应前t时刻的预设能源消纳值，Lx(t)表示响应后t时刻的预设能源消纳值，Lc(t)表示t时刻的预设能源出力值，N表示选取所述预设时间段内的N个统计时刻。
7.根据权利要求1所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，其特征在于，还包括：基于获得的所述预设时间段内的用电负荷数据、预设能源出力数据以及预设能源消纳数据，采用粒子群算法求解得到所述第一预设函数中用电负荷对峰隶属度的贡献度以及预设能源出力对峰隶属度的贡献度、所述第二预设函数中用电负荷对谷隶属度的贡献度以及预设能源出力对谷隶属度的贡献度，以获得最优的所述第一预设函数和所述第二预设函数，以及求解得到最优的用于对所述预设时间段划分出峰时段、谷时段和平时段的阈值数据；
其中，第一次迭代运算之后的每一次迭代运算中，以上一次迭代运算后划分出的峰时段、谷时段和平时段应用于电力系统用电侧，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳；
以如下目标函数进行优化运算：
Figure FDA0002617176210000041
其中，Lx0(t)表示响应前t时刻的预设能源消纳值，Lx(t)表示响应后t时刻的预设能源消纳值，Lc(t)表示t时刻的预设能源出力值，θ表示用户电费满意度，ω1和ω2分别表示权值，N表示选取所述预设时间段内的N个统计时刻。
8.根据权利要求5-7任一项所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，其特征在于，当用电侧用电负荷响应后改变所述电力系统的预设能源消纳包括：
当用电侧用电负荷增加，则保持除预设能源之外的其它能源出力不变，增加预设能源消纳，当预设能源消纳增加至预设能源出力时，再增加除预设能源之外的其它能源出力；
当用电侧用电负荷减少，则保持预设能源消纳不变，降低除预设能源之外的其它能源出力，当除预设能源之外的其它能源出力降低至限定值时，再降低预设能源消纳。
9.根据权利要求5-7任一项所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法，其特征在于，具体包括采用以下条件为约束条件：
各个峰时段的总长度、各个谷时段的总长度和各个平时段的总长度都不小于第一预设值，并且各个峰时段的长度都不小于第二预设值，各个谷时段的长度都不小于第二预设值，各个平时段的长度都不小于第二预设值。
10.一种电力系统的用电负荷峰谷时段划分系统，其特征在于，用于执行权利要求1-9任一项所述的电力系统的用电负荷峰谷时段划分方法。
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