CN112413720B - 一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法及系统，通过对多个区域内对应的集群服务器上传的多目标用户的用电行为数据进行大数据分析，实时得到对应区域的峰谷电区间，通过对目标用户的室内温度进行分析，结合判断得到的峰谷电区间，针对不同区域的目标用户生成碳纤维电供暖系统加热蓄热逻辑，控制碳纤维电供暖器进行蓄热和放热。本发明充分利用了谷电电能蓄热，平衡其余时段对供暖的需求量，帮助用户合理安排用电，降低了用电成本。

Description

一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力供暖控制领域，具体而言，涉及一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法及系统。

背景技术

削峰填谷、平衡用电一直是电力部门调整用电负荷的重要措施。根据不同用户的用电规律，合理地、有计划地安排和组织各类用户的用电时间。以降低负荷高峰，填补负荷低谷，减小电网负荷峰谷差，使发电、用电趋于平衡。

目前，电力部门采取各种方式鼓励用户错峰用电，例如为峰电时段和谷电时段设置不同的电价，倒逼用户在谷电时段用电。然而这种方式对于人类生活必须的用电行为的调节效果并不佳，例如冬天的取暖用电，对于中国南方较多的城市，因为不通暖气，需要采用如空调、地暖、电发热取暖器等设备取暖，该类设备受限于升温效率，取暖效果较差，需要保持长时间高功率开启，才能维持房间温度，且基本上用户的用电时间非常集中，为削峰填谷的实行带来阻碍。此外，各地对于峰电时段和谷电时段的确定较为固定，例如将一天分为3个8小时，分别对应峰电时段、平谷时段和谷电时段，然而用户的用电行为是随机的，在平谷时段甚至谷电时段也会有集中用电的行为，因此，固定的峰电时段和谷电时段对调节用电负荷具有一定的缺陷。

随着科技的进步，出现了电转化率高的取暖设备，如碳纤维电供暖器，以碳纤维为发热元件，电热转换率高达98%以上。此外，碳纤维电供暖器具备良好的蓄热功能，能在不通电的情况下，将存储的热量释放继续加热。根据上述特性，碳纤维电供暖器可以响应国家削峰填谷的政策，利用谷电时段进行热量存储，峰电时段进行热量释放。

需要说明的是，上述背景技术内容仅用于帮助理解本技术方案的技术逻辑，并不作为评判本申请现有技术的依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法及系统，以改善目前峰谷电时段确定不准确的问题，并提供一种智能化的碳纤维电供暖方案。

为了实现上述目的，本发明实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供了一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法，方法应用于管理服务器，管理服务器与多个集群服务器通信连接，每个集群服务器与M个目标用户的各用电终端通信连接，M个目标用户中的N个目标用户的室内均设置有温度传感器和碳纤维电供暖器，碳纤维电供暖器包括蓄热单元和发热单元，每个集群服务器还与N个目标用户的温度传感器及碳纤维电供暖器通信连接，其中，N≤M，多个集群服务器覆盖的区域对应独立的峰谷电评估区域，方法包括：

按照预设的第一周期周期性地获取各集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据；

对用电数据按照预设的归纳方法进行归纳，得到各用电类型的用电数据量；

根据各用电类型的用电数据量得到当前周期对应的时间段内峰谷电评估区域的用电频率预估值；

根据用电频率预估值评估当前第一周期对应的时间段内峰谷电评估区域的峰谷电时间段；

按照第二周期周期性获取各集群服务器采集的对应的N个目标用户的室内温度；

判断N个目标用户中的每个目标用户的室内温度是否需要调节；

若判断出目标用户的室内温度需要调节，判断当前第二周期内是否处于谷电时段；

若当前第二周期内属于谷电时段，生成针对目标用户的第一控制策略，第一控制策略包括：控制碳纤维电供暖器的发热单元放热，获取碳纤维电供暖器的蓄热单元的蓄热量，判断是否为满载，若不是满载，第一控制策略还包括对蓄热单元进行加热以蓄热；

若当前第二周期内不属于谷电时段，生成针对目标用户的第二控制策略，第二控制策略包括：控制碳纤维电供暖器的蓄热单元放热；判断碳纤维电供暖器的蓄热单元的热量能否维持室内温度在目标温度的浮动范围内至下一第一周期的来临，若能，维持蓄热单元放热至下一第一周期，若不能，在蓄热单元热量耗尽时控制碳纤维电供暖器的发热单元放热；

将针对N个目标用户中的各目标用户生成的控制策略发送至对应的集群服务器，以便对应的集群服务器按照对应的控制策略控制目标用户的碳纤维电供暖器。

进一步地，该方法还包括：

若判断出目标用户的室内温度不需要调节，判断当前第二周期内是否处于谷电时段；

若当前第二周期内属于谷电时段，获取碳纤维电供暖器的蓄热单元的蓄热量，判断是否为满载，若不是满载，生成第三控制策略，第三控制策略包括对蓄热单元进行加热以蓄热。

进一步地，该方法还包括：

若判断出目标用户的室内温度需要调节，且当前第二周期内不属于谷电时段，且碳纤维电供暖器的蓄热单元的蓄热量无法进行放热时，判断处于相同情况的目标用户的数量；

若大于1个，根据处于相同情况的多个目标用户的用电数据，得到处于相同情况的目标用户的优先级；

按照优先级分别为处于相同情况的多个目标用户设置加热频率，生成第四控制策略；

将第四控制策略发送至处于相同情况的多个目标用户对应的集群服务器，以便集群服务器按照第四控制策略确定的加热频率，控制相应的碳纤维电供暖器的发热单元发热。

进一步地，根据处于相同情况的多个目标用户的用电数据，得到处于相同情况的目标用户的优先级，按照优先级分别为处于相同情况的多个目标用户设置加热频率，生成第四控制策略包括：

根据处于相同情况的多个目标用户的用电数据得到处于相同情况的多个目标用户对应的预设的各用电行为的分布权重；

根据分布权重计算处于相同情况的多个目标用户各自的排序值；

根据排序值的大小确定处于相同情况的多个目标用户的优先级；

按照预设的对应关系，得到每一个优先级对应的加热频率，其中，优先级越高，对应的加热频率越高。

进一步地，对用电数据按照预设的归纳方法进行归纳，得到各用电类型的用电数据量包括：

预先存储用电行为数据的多个类型信息以及多个类型信息对应的存储空间，

对用电数据进行特征提取，当用电数据的数据特征所表征的用电类型与类型信息所表征的用电信息相同时，将用电数据存储到类型信息对应的存储空间中；

根据各个类型信息对应的存储空间的大小得到各用电类型的用电数据量。

进一步地，类型信息包括厨房用电和娱乐休闲用电以及生理用电。

进一步地，根据各用电类型的用电数据量得到当前周期对应的时间段内峰谷电评估区域的用电频率预估值包括：

将各用电类型的用电数据量输入用电频率预估模型，用电频率预估模型通过用电数据进行深度学习训练得到；

用电频率预估模型通过各用电类型的用电覆盖率和用电功率，输出当前周期对应的时间段内峰谷电评估区域的用电频率预估值。

进一步地，根据用电频率预估值评估当前第一周期对应的时间段内峰谷电评估区域的峰谷电时间段包括：

当用电频率预估值处于第一阈值范围时，判断当前第一周期对应的时间段为峰电时段；

当用电频率预估值处于第二阈值范围时，判断当前第一周期对应的时间段为平谷时段；

当用电频率预估值处于第三阈值范围时，判断当前第一周期对应的时间段为谷电时段。

进一步地，按照预设的第一周期周期性地获取各集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据包括：

第一周期为固定周期，按照预设的第一周期周期性地获取各集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据，或，

第一周期为非固定周期，当集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据的数据量达到预设数据量时，管理服务器接收集群服务器发送的用电数据。

第二方面，本发明实施例还提供了一种碳纤维电供暖的谷电应用控制系统，系统包括管理服务器和多个集群服务器，管理服务器与多个集群服务器通信连接，每个集群服务器与M个目标用户的各用电终端通信连接，M个目标用户中的N个目标用户的室内均设置有温度传感器和碳纤维电供暖器，碳纤维电供暖器包括蓄热单元和发热单元，每个集群服务器还与N个目标用户的温度传感器及碳纤维电供暖器通信连接，其中，N≤M；多个集群服务器覆盖的区域对应独立的峰谷电评估区域，

管理服务器被配置为按照预设的第一周期周期性地获取各集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据；对用电数据按照预设的归纳方法进行归纳，得到各用电类型的用电数据量；根据各用电类型的用电数据量得到当前周期对应的时间段内峰谷电评估区域的用电频率预估值；

根据用电频率预估值评估当前周期对应的时间段内峰谷电评估区域的峰谷电时间段；按照第二周期周期性获取各集群服务器采集的对应的N个目标用户的室内温度；判断N个目标用户中的每个目标用户的室内温度是否需要调节；若判断出目标用户的室内温度需要调节，判断当前第二周期内是否处于谷电时段；若当前第二周期内属于谷电时段，生成针对目标用户的第一控制策略，第一控制策略包括：控制碳纤维电供暖器的发热单元放热，获取碳纤维电供暖器的蓄热单元的蓄热量，判断是否为满载，若不是满载，第一控制策略还包括对蓄热单元进行加热以蓄热；若当前第二周期内不属于谷电时段，生成针对目标用户的第二控制策略，第二控制策略包括：控制碳纤维电供暖器的蓄热单元放热；判断碳纤维电供暖器的蓄热单元的热量能否维持室内温度在目标温度的浮动范围内至下一第一周期的来临，若能，维持蓄热单元放热至下一第一周期，若不能，在蓄热单元热量耗尽时控制碳纤维电供暖器的发热单元放热；将针对N个目标用户中的各目标用户生成的控制策略发送至对应的集群服务器；

对应的集群服务器被配置为按照对应的控制策略控制目标用户的碳纤维电供暖器。

本发明实施例提供的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法及系统，通过对多个区域内对应的集群服务器上传的多目标用户的用电行为数据进行大数据分析，实时得到对应区域的峰谷电区间，通过对目标用户的室内温度进行分析，结合判断得到的峰谷电区间，针对不同区域的目标用户生成碳纤维电供暖系统加热蓄热逻辑，控制碳纤维电供暖器进行蓄热和放热。本发明充分利用了谷电电能蓄热，平衡其余时段对供暖的需求量，帮助用户合理安排用电，降低了用电成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对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发明的某些实施例，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是本发明实施例提供的碳纤维电供暖的谷电应用控制系统的系统架构示意图。

图2是本发明实施例提供的管理服务器的架构示意图。

图3-图4是本发明实施例提供的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法的流程图。

图5是本发明实施例提供的碳纤维电供暖的谷电应用控制装置的功能模块示意图。

图标：碳纤维电供暖的谷电应用控制系统-100；管理服务器-10；碳纤维电供暖的谷电应用控制装置-11；获取模块-111；归纳模块-112；预估模块-113；评估模块-114；判断模块-115；策略生成模块-116；发送模块-117；存储器-12；处理器-13；通信单元-14；集群服务器-20；用电终端-30；温度传感器-40；碳纤维电供暖器-50。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参照图1，是本发明实施例提供的碳纤维电供暖的谷电应用控制系统100的系统架构示意图，该碳纤维电供暖的谷电应用控制系统100包括管理服务器10，与管理服务器10通信连接的多个集群服务器20，每个集群服务器20与M个目标用户的各用电终端30通信连接。本发明实施例提供的碳纤维电供暖的谷电应用控制系统100可用于评估特定地区或区域的峰谷电时段，各个集群服务器20设置在不同的区域，多个集群服务器20覆盖的区域对应独立的峰谷电评估区域。

M个目标用户中的N个目标用户的室内均设置有温度传感器40和碳纤维电供暖器50，容易理解，根据区域内各个目标用户碳纤维电供暖器50的覆盖率，N≤M，本发明实施例提供的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法用于控制该N个目标用户的碳纤维电供暖器50。温度传感器40用于采集对应的目标用户室内的温度，容易理解，采集的区域为安装有碳纤维电供暖器50的区域。碳纤维电供暖器50包括蓄热单元和发热单元，每个集群服务器20还与N个目标用户的温度传感器40及碳纤维电供暖器50通信连接，用以实现室内温度的获取以及与碳纤维电供暖器50的数据交换。

本发明实施例提供的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法应用于管理服务器10，该管理服务器10用于与集群服务器20之间通信，以及处理集群服务器20上传的数据，下发控制指令等，可以理解，管理服务器10包括实现与各集群服务器通信连接的通信单元。

请参照图2，是管理服务器10的架构示意图，该管理服务器包括碳纤维电供暖的谷电应用控制装置11、存储器12、处理器13和通信单元14。存储器12、处理器13以及通信单元14各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。碳纤维电供暖的谷电应用控制装置11包括至少一个可以软件或固件（firmware）的形式存储于存储器12中或固化在集群服务器20的操作系统（operating system，OS）中的软件功能模块。处理器13用于执行存储器12中存储的可执行模块，例如碳纤维电供暖的谷电应用控制装置11所包括的软件功能模块及计算机程序等。

其中，所述存储器12可以是，但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），只读存储器（Read Only Memory，ROM），可编程只读存储器（Programmable Read-OnlyMemory，PROM），可擦除只读存储器（Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM），电可擦除只读存储器（Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）等。其中，存储器12用于存储程序，处理器13在接收到执行指令后，执行所述程序。通信单元14用于通过网络建立管理服务器与集群服务器20之间的通信连接，并用于通过网络收发数据。

处理器13可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器（DSP)）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

请参照图3-图4，是本实施例提供的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S1，按照预设的第一周期周期性地获取各集群服务器20采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据。

在本实施例中，目标用户的用电终端包括目标用户室内各用电支路上的用电终端，例如厨房支路、客厅空调及插座支路、卫生间支路、卧室支路等，各个用电支路上的用电设备的属性相对固定，能从侧面反映部分目标用户的活动状态，如厨房支路的用电设备产生的用电数据可以表征目标用户的日常活动为食物准备，卫生间支路的用电设备产生的用电数据可以表征目标用户的日常活动为生理需求解决，客厅空调及插座支路的用电设备产生的用电数据可以表征目标用户的娱乐休闲行为。

本实施例中，管理服务器10按照预设的第一周期采集数据，该第一周期的时间长度可以根据实际情况确定，其确定的原则根据该地区或区域的用电变化率确定，例如对于城市区域，用电活动频繁，峰谷电变化较快，该第一周期的时间长度宜确定得较短，对于农村或郊区区域，用电活动较为分散且规律，峰谷电变化较稳定，该第一周期的时间长度宜确定得较长。

此外，第一周期的周期可以是固定的也可以是非固定的，例如，第一周期为固定周期，管理服务器10严格按照设定的第一周期获取集群服务器20存储的用电数据。而在其他实施例中，集群服务器20受限于数据存储能力，或考虑到管理服务器10的数据处理能力，在集群服务器20采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据的数据量达到预设数据量时，集群服务器20主动向管理服务器10发送用电数据，在这种情况下，第一周期为非固定的。本实施例对此不做限定。

步骤S2，对用电数据按照预设的归纳方法进行归纳，得到各用电类型的用电数据量。

在本实施例中，用电数据能够反映目标用户的用电行为，及用电类型，用电数据对应用电行为的类型信息。在管理服务器10中，预先存储用电行为数据的多个类型信息以及多个类型信息对应的存储空间，该存储空间用于存储对应类型信息的用电数据。通过对用电数据进行归纳，可以得到各用电行为当前的覆盖率。在本实施例中，类型信息可以包括厨房用电、娱乐休闲用电、生理用电。

集群服务器20采集到的各用电终端的数据中，预先对用电数据进行了标记和描述，以表征各用电数据对应的目标用户、用电支路等信息。在对用电数据进行归纳时，首先对用电数据进行特征提取，当用电数据的数据特征所表征的用电类型与类型信息所表征的用电信息相同时，将用电数据存储到类型信息对应的存储空间中。根据各个类型信息对应的存储空间的大小得到各用电类型的用电数据量。可以理解，类型信息对应的存储空间越大，代表数据越多，该类型信息对应的用电行为覆盖率越大。

步骤S3，根据各用电类型的用电数据量得到当前周期对应的时间段内峰谷电评估区域的用电频率预估值。

各个用电类型对应的用电数据量可以反映当前第一周期中，各目标用户的用电频率，例如，若类型信息为厨房用电对应的用电类型的用电数据量最大，可以反映当前第一周期中，大范围的目标用户正在进行食物加工活动，而食物加工需要的用电量通常并不庞大，此时结合其余用电类型的用电数据量可以评估当前第一周期中，峰谷电评估区域内的用电频率，该用电频率的大小可用于表征当前第一周期所处的时段为峰电时段、平谷时段或谷电时段。

结合用电类型的用电数据量得到用电频率预估值需要借助经验判断模型，本实施例提供一种用电频率预估模型，该用电频率预估模型通过大量的用电数据，借助卷积神经网络进行深度学习训练得到。将各用电类型的用电数据量输入用电频率预估模型中，用电频率预估模型通过各用电类型的用电覆盖率和用电功率，即可输出当前周期对应的时间段内峰谷电评估区域的用电频率预估值。

步骤S4，根据用电频率预估值评估当前第一周期对应的时间段内峰谷电评估区域的峰谷电时间段。

根据用电频率预估模型给出的用电频率预估值可以明确当前第一周期的峰谷电时间段。例如预先设置对应表，规定用电频率预估值与峰谷电时间段的关系，当用电频率预估值处于第一阈值范围时，判断当前第一周期对应的时间段为峰电时段；当用电频率预估值处于第二阈值范围时，判断当前第一周期对应的时间段为平谷时段；当用电频率预估值处于第三阈值范围时，判断当前第一周期对应的时间段为谷电时段。

根据实际情况的不同，各阈值的具体数值本实施例不做限定。

可以理解，通过步骤S1~S4，本发明实施例能够实时准确地判断某时间区间内，特定区域的用电情况，从而评估出当前的峰谷电时间段，相较于传统的固定时间段划分峰谷电时间段的方式，更加准确，为平衡用电负荷提供基础。

步骤S5，按照第二周期周期性获取各集群服务器20采集的对应的N个目标用户的室内温度。

在本实施例中，第二周期的时间长度小于第一周期的时间长度。

步骤S6，判断N个目标用户中的每个目标用户的室内温度是否需要调节。若判断出目标用户的室内温度需要调节，执行步骤S7。

在本实施例中，目标用户在碳纤维电供暖器50上设置有目标温度，通过判断室内温度是否达到该目标温度，即可判断出是否需要调节。

步骤S7，判断当前第二周期内是否处于谷电时段。若当前第二周期内属于谷电时段，执行步骤S8，若当前第二周期内不属于谷电时段，执行步骤S9。

步骤S8，生成针对目标用户的第一控制策略，第一控制策略包括：控制碳纤维电供暖器50的发热单元放热，获取碳纤维电供暖器50的蓄热单元的蓄热量，判断是否为满载，若不是满载，第一控制策略还包括对蓄热单元进行加热以蓄热。

在谷电时段，由于用电用户相对较少，可以直接通过碳纤维电供暖器50的发热单元放热，为了充分利用谷电时段的优势，此时，在碳纤维电供暖器50的蓄热单元未满载时，利用谷电将蓄热单元加热至满载，便于在峰电或平谷时段进行利用。

步骤S9，生成针对目标用户的第二控制策略，第二控制策略包括：控制碳纤维电供暖器50的蓄热单元放热；判断碳纤维电供暖器50的蓄热单元的热量能否维持室内温度在目标温度的浮动范围内至下一第一周期的来临，若能，维持蓄热单元放热至下一第一周期，若不能，在蓄热单元热量耗尽时控制碳纤维电供暖器50的发热单元放热。

在非谷电时段，由于用电用户相对较多，通过碳纤维电供暖器50的发热单元放热并不经济，此时，在碳纤维电供暖器50的蓄热单元有蓄热时，通过蓄热单元的热量进行放热。然而，蓄热单元的热量具有局限性，不能一直维持，如果能维持到下一第一周期，在下一第一周期在进行峰谷电的判断，如果下一第一周期是谷电时段，则可以直接通过发热单元进行放热。如果不能维持到下一第一周期，为了不影响用户的正常生活，则在蓄热单元热量耗尽时控制碳纤维电供暖器50的发热单元放热。

步骤S10，将针对N个目标用户中的各目标用户生成的控制策略发送至对应的集群服务器20，以便对应的集群服务器20按照对应的控制策略控制目标用户的碳纤维电供暖器50。

管理服务器10针对N个目标用户中的每个目标用户生成了相应的控制策略后，将属于同一集群服务器20的目标用户的控制策略整理到一个策略集合中，容易理解，策略集合中的每个控制策略具有特定的标识，以匹配对应的目标用户的碳纤维电供暖器50，将策略集合发送至对应的集群服务器20，集群服务器20接收到策略集合时，可以根据对应的标识获取每个碳纤维电供暖器50的控制策略，从而生成对应的控制命令以控制对应的碳纤维电供暖器50。

作为对步骤S6的补充，若判断出目标用户的室内温度不需要调节，执行步骤S11。

步骤S11，判断当前第二周期内是否处于谷电时段。若是，执行步骤S12。

步骤S12，获取碳纤维电供暖器50的蓄热单元的蓄热量，判断是否为满载，若不是满载，生成第三控制策略，第三控制策略包括对蓄热单元进行加热以蓄热。

在室内温度不需要调节时，作为未雨绸缪的策略，在谷电时段蓄热单元不是满载时，则可以将蓄热单元的蓄热量加热至满载，便于在峰电时段和平谷时段时加以利用。

本实施例中，作为步骤S9的一种特殊情况，若判断出目标用户的室内温度需要调节，且当前第二周期内不属于谷电时段，且碳纤维电供暖器50的蓄热单元的蓄热量无法进行放热时，判断处于相同情况的目标用户的数量。如果处于相同情况的目标用户的数量大于1个，根据处于相同情况的多个目标用户的用电数据，得到处于相同情况的目标用户的优先级。

按照优先级分别为处于相同情况的多个目标用户设置加热频率，生成第四控制策略。

处于上述相同情况的多个目标用户，其对供暖的需求可能是不同的，例如在某些情况，用户并未待在具有碳纤维电供暖器的区域内，而是在进行其他活动，例如做饭、洗澡，则对供暖的需求较低，而在某些情况，用户对供暖的要求较高，例如睡觉。因此，通过分析处于相同情况的多个目标用户的用电数据，可以反映目标用户的行为，从而判断目标用户对供暖的需求程度，以匹配不同的优先级。具体地，根据处于相同情况的多个目标用户的用电数据得到处于相同情况的多个目标用户对应的预设的各用电行为的分布权重。每项用电行为评估目标用户供暖需求的重要程度不同，例如做饭的重要程度较低、睡觉的重要程度较高。不同重要程度的用电行为匹配的计算权重不同，重要度越高，匹配的计算权重越高。

根据分布权重计算处于相同情况的多个目标用户各自的排序值。

根据每个目标用户各项用电行为的权重分布进行和计算，根据得到的值的大小进行排序，值越大排序越高。

根据排序值的大小确定处于相同情况的多个目标用户的优先级。排序值越高，优先级越高。

按照预设的对应关系，得到每一个优先级对应的加热频率，其中，优先级越高，对应的加热频率越高。

将第四控制策略发送至处于相同情况的多个目标用户对应的集群服务器20，以便集群服务器20按照第四控制策略确定的加热频率，控制相应的碳纤维电供暖器的发热单元发热。

请参照图5，本发明实施例提供了一种碳纤维电供暖的谷电应用控制装置11，用以执行上述的步骤S1~步骤S12，该碳纤维电供暖的谷电应用控制装置11包括：

获取模块111，用于按照预设的第一周期周期性地获取各集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据，以及按照第二周期周期性获取各集群服务器采集的对应的N个目标用户的室内温度。本实施例中，获取模块可用于执行步骤S1、步骤S5和步骤S12。

归纳模块112，用于对用电数据按照预设的归纳方法进行归纳，得到各用电类型的用电数据量。本实施例中，归纳模块可用于执行步骤S2。

预估模块113，用于根据各用电类型的用电数据量得到当前周期对应的时间段内峰谷电评估区域的用电频率预估值。本实施例中，预估模块可用于执行步骤S3。

评估模块114，用于根据用电频率预估值评估当前第一周期对应的时间段内峰谷电评估区域的峰谷电时间段。本实施例中，评估模块可用于执行步骤S4。

判断模块115，用于执行各种逻辑判断。本实施例中，判断模块可用于执行步骤S5、步骤S6、步骤S7、步骤S11，以及辅助执行步骤S8、步骤S9、步骤S12。

策略生成模块116，用于生成碳纤维电供暖器的控制策略。本实施例中，策略生成模块可用于执行步骤S8、步骤S9、步骤S12。

发送模块117，用于向集群服务器发送数据。本实施例中，发送模块可用于执行步骤S10。

综上，本发明实施例提供了一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法及系统，通过对多个区域内对应的集群服务器上传的多目标用户的用电行为数据进行大数据分析，实时得到对应区域的峰谷电区间，通过对目标用户的室内温度进行分析，结合判断得到的峰谷电区间，针对不同区域的目标用户生成碳纤维电供暖系统加热蓄热逻辑，控制碳纤维电供暖器进行蓄热和放热。本发明充分利用了谷电电能蓄热，平衡其余时段对供暖的需求量，帮助用户合理安排用电，降低了用电成本。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也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，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明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。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。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。

需要理解的是，针对上述内容没有进行名词解释的技术术语，本领域技术人员可以根据上述所公开的内容进行前后推导毫无疑义地确定其所指代的含义，例如针对一些值、系数、权重等术语，本领域技术人员可以根据前后的逻辑关系进行推导和确定，这些数值的取值范围可以根据实际情况进行选取，例如0~1，又例如1~10，再例如50~100，在此均不作限定，本领域技术人员可以根据上述已公开的内容毫无疑义对一些预设的、基准的、预定的、设定的以及目标的技术特征/技术术语进行确定。对于一些未作解释的技术特征术语，本领域技术人员完全能够基于前后文的逻辑关系进行合理地、毫无疑义地推导，从而清楚、完整地实施上述技术方案。因此上述内容对于本领域技术人员而言是清楚完整的。应当理解，本领域技术人员基于上述公开的内容对未作解释的技术术语进行推导和分析的过程是基于本申请所记载的内容进行的，因此上述内容并不是对整体方案的创造性的评判。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种碳纤维电供暖的谷电应用控制方法，其特征在于，所述方法应用于管理服务器，所述管理服务器与多个集群服务器通信连接，每个所述集群服务器与M个目标用户的各用电终端通信连接，所述M个目标用户中的N个目标用户的室内均设置有温度传感器和碳纤维电供暖器，所述碳纤维电供暖器包括蓄热单元和发热单元，每个所述集群服务器还与所述N个目标用户的温度传感器及碳纤维电供暖器通信连接，其中，N≤M，所述多个集群服务器覆盖的区域对应独立的峰谷电评估区域，所述方法包括：

按照预设的第一周期周期性地获取各所述集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据；

对所述用电数据按照预设的归纳方法进行归纳，得到各用电类型的用电数据量；

根据所述各用电类型的用电数据量得到当前周期对应的时间段内所述峰谷电评估区域的用电频率预估值；

根据所述用电频率预估值评估当前第一周期对应的时间段内所述峰谷电评估区域的峰谷电时间段；

按照第二周期周期性获取各所述集群服务器采集的对应的所述N个目标用户的室内温度；

判断所述N个目标用户中的每个目标用户的室内温度是否需要调节；

若判断出所述目标用户的室内温度需要调节，判断当前第二周期内是否处于谷电时段；

若当前第二周期内属于谷电时段，生成针对所述目标用户的第一控制策略，所述第一控制策略包括：控制碳纤维电供暖器的发热单元放热，获取碳纤维电供暖器的蓄热单元的蓄热量，判断是否为满载，若不是满载，所述第一控制策略还包括对所述蓄热单元进行加热以蓄热；

若当前第二周期内不属于谷电时段，生成针对所述目标用户的第二控制策略，所述第二控制策略包括：控制碳纤维电供暖器的蓄热单元放热；判断碳纤维电供暖器的蓄热单元的热量能否维持室内温度在目标温度的浮动范围内至下一第一周期的来临，若能，维持所述蓄热单元放热至下一第一周期，若不能，在蓄热单元热量耗尽时控制所述碳纤维电供暖器的发热单元放热；

将针对所述N个目标用户中的各目标用户生成的控制策略发送至对应的集群服务器，以便所述对应的集群服务器按照对应的控制策略控制所述目标用户的碳纤维电供暖器。

2.根据权利要求1所述的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若判断出所述目标用户的室内温度不需要调节，判断当前第二周期内是否处于谷电时段；

若当前第二周期内属于谷电时段，获取碳纤维电供暖器的蓄热单元的蓄热量，判断是否为满载，若不是满载，生成第三控制策略，所述第三控制策略包括对所述蓄热单元进行加热以蓄热。

3.根据权利要求1所述的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若判断出所述目标用户的室内温度需要调节，且当前第二周期内不属于谷电时段，且所述碳纤维电供暖器的蓄热单元的蓄热量无法进行放热时，判断处于相同情况的目标用户的数量；

若大于1个，根据处于相同情况的多个目标用户的用电数据，得到所述处于相同情况的目标用户的优先级；

按照所述优先级分别为所述处于相同情况的多个目标用户设置加热频率，生成第四控制策略；

将所述第四控制策略发送至所述处于相同情况的多个目标用户对应的集群服务器，以便所述集群服务器按照所述第四控制策略确定的加热频率，控制相应的碳纤维电供暖器的发热单元发热。

4.根据权利要求3所述的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法，其特征在于，所述根据处于相同情况的多个目标用户的用电数据，得到所述处于相同情况的目标用户的优先级，按照所述优先级分别为所述处于相同情况的多个目标用户设置加热频率，生成第四控制策略包括：

根据所述处于相同情况的多个目标用户的用电数据得到所述处于相同情况的多个目标用户对应的预设的各用电行为的分布权重；

根据所述分布权重计算所述处于相同情况的多个目标用户各自的排序值；

根据所述排序值的大小确定所述处于相同情况的多个目标用户的优先级；

按照预设的对应关系，得到每一个优先级对应的加热频率，其中，优先级越高，对应的加热频率越高。

5.根据权利要求1-4任一项所述的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法，其特征在于，所述对所述用电数据按照预设的归纳方法进行归纳，得到各用电类型的用电数据量包括：

预先存储用电行为数据的多个类型信息以及所述多个类型信息对应的存储空间，

对所述用电数据进行特征提取，当用电数据的数据特征所表征的用电类型与所述类型信息所表征的用电信息相同时，将所述用电数据存储到所述类型信息对应的存储空间中；

根据所述各个类型信息对应的存储空间的大小得到各用电类型的用电数据量。

6.根据权利要求5所述的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法，其特征在于，所述类型信息包括厨房用电和娱乐休闲用电以及生理用电。

7.根据权利要求1所述的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法，其特征在于，所述根据所述各用电类型的用电数据量得到当前周期对应的时间段内所述峰谷电评估区域的用电频率预估值包括：

将所述各用电类型的用电数据量输入用电频率预估模型，所述用电频率预估模型通过用电数据进行深度学习训练得到；

所述用电频率预估模型通过各所述用电类型的用电覆盖率和用电功率，输出当前周期对应的时间段内所述峰谷电评估区域的用电频率预估值。

8.根据权利要求1或7所述的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法，其特征在于，所述根据所述用电频率预估值评估当前第一周期对应的时间段内所述峰谷电评估区域的峰谷电时间段包括：

当所述用电频率预估值处于第一阈值范围时，判断所述当前第一周期对应的时间段为峰电时段；

当所述用电频率预估值处于第二阈值范围时，判断所述当前第一周期对应的时间段为平谷时段；

当所述用电频率预估值处于第三阈值范围时，判断所述当前第一周期对应的时间段为谷电时段。

9.根据权利要求1所述的碳纤维电供暖的谷电应用控制方法，其特征在于，所述按照预设的第一周期周期性地获取各所述集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据包括：

所述第一周期为固定周期，按照所述预设的第一周期周期性地获取各所述集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据，或，

所述第一周期为非固定周期，当所述集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据的数据量达到预设数据量时，所述管理服务器接收所述集群服务器发送的用电数据。

10.一种碳纤维电供暖的谷电应用控制系统，其特征在于，所述系统包括管理服务器和多个集群服务器，所述管理服务器与多个集群服务器通信连接，每个所述集群服务器与M个目标用户的各用电终端通信连接，所述M个目标用户中的N个目标用户的室内均设置有温度传感器和碳纤维电供暖器，所述碳纤维电供暖器包括蓄热单元和发热单元，每个所述集群服务器还与所述N个目标用户的温度传感器及碳纤维电供暖器通信连接，其中，N≤M；所述多个集群服务器覆盖的区域对应独立的峰谷电评估区域，

所述管理服务器被配置为按照预设的第一周期周期性地获取各所述集群服务器采集的对应的M个目标用户的用电终端的用电数据；对所述用电数据按照预设的归纳方法进行归纳，得到各用电类型的用电数据量；根据所述各用电类型的用电数据量得到当前周期对应的时间段内所述峰谷电评估区域的用电频率预估值；

根据所述用电频率预估值评估当前周期对应的时间段内所述峰谷电评估区域的峰谷电时间段；按照第二周期周期性获取各所述集群服务器采集的对应的所述N个目标用户的室内温度；判断所述N个目标用户中的每个目标用户的室内温度是否需要调节；若判断出所述目标用户的室内温度需要调节，判断当前第二周期内是否处于谷电时段；若当前第二周期内属于谷电时段，生成针对所述目标用户的第一控制策略，所述第一控制策略包括：控制碳纤维电供暖器的发热单元放热，获取碳纤维电供暖器的蓄热单元的蓄热量，判断是否为满载，若不是满载，所述第一控制策略还包括对所述蓄热单元进行加热以蓄热；若当前第二周期内不属于谷电时段，生成针对所述目标用户的第二控制策略，所述第二控制策略包括：控制碳纤维电供暖器的蓄热单元放热；判断碳纤维电供暖器的蓄热单元的热量能否维持室内温度在目标温度的浮动范围内至下一第一周期的来临，若能，维持所述蓄热单元放热至下一第一周期，若不能，在蓄热单元热量耗尽时控制所述碳纤维电供暖器的发热单元放热；将针对所述N个目标用户中的各目标用户生成的控制策略发送至对应的集群服务器；

所述对应的集群服务器被配置为按照对应的控制策略控制所述目标用户的碳纤维电供暖器。

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