CN112769135A - 一种用于对用电单元进行功率调节的方法及系统 - Google Patents

一种用于对用电单元进行功率调节的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于对用电单元进行功率调节的方法及系统，其中方法包括：基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率；确定目标区域的历史调节比率、类型调节比率、气候调节比率；以及能效调节比率；确定每个用电单元的动态调节比率；基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的预测功率，根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率；根据实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率，根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元各自的用电调节比率，根据每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节。

Description

一种用于对用电单元进行功率调节的方法及系统
技术领域
本发明涉及电力计量控制技术领域，并且更具体地涉及，一种用于对用电单元进行功率调节的方法及系统。
背景技术
“十四五”期间国家非常重视尖峰资源的发展。为此，国家将需求响应纳入区域电力规划，从而利用峰谷电价挖掘用户侧的电力资源，强化电力供应安全保障能力。以用户侧空调负荷为代表的需求响应无须大量的前期投资，并且对于平衡尖峰电力供需有较好的响应能力。目前，国内主流家电厂商已逐步向生产智能化电器的方向过渡。截至到2019年底，我国大负荷电器空调、热水器总量规模约为8.53亿，但智能电器激活率较低，并且没有规模性地与电网进行互动。科学的用能优化技术方案的最大柔性调节能力达接入负荷的30%左右，并且因此可提升空调系统能效15%以上。因此，如何实时感知客户侧的可调节电器负荷，挖掘用户的互动潜力，进一步提升电力系统的负荷调控能力，保障高峰负荷下电力网络的可靠、稳定运行是目前的发展方向。这些技术的关键依赖于用户侧负荷对电力网络调控的需求响应能力。
综上，由于电力网络在尖峰负荷（功率）下容易导致的各种问题，为此需要在尖峰负荷期间对电力网络中的用电单元的负荷或功率进行调节。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明通过将具有电力计量、数据传送以及功率调节等功能的终端组件设置于用电单元中，帮助电力计量和功率调节的需求。通过内置的终端组件，使得家电设备聚合散落分布在用户侧的负荷资源，提升用户侧负荷响应能力，提高用户黏性及互动水平。
根据本发明的一个方面，提供一种用于对用电单元进行功率调节的方法，所述方法包括：
向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求，以促使终端组件确定所归属的用电单元内每个电器设备的实际功率（或称为当前功率、运行功率或当前运行功率）；
根据用电单元内每个电器设备的实际功率确定用电单元的实际功率，基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率；
获取目标区域的历史调节数据并对所述历史调节数据进行解析，以获取每个用电单元的历史调节比率，根据每个用电单元的历史调节比率确定目标区域的历史调节比率；
基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的类型调节比率确定每个电器设备的类型调节比率，基于每个电器设备的类型调节比率和额定功率确定用电单元的类型调节比率，根据每个用电单元的类型调节比率确定目标区域的类型调节比率；
基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的气候调节比率确定每个电器设备的气候调节比率，基于每个电器设备的气候调节比率和额定功率确定用电单元的气候调节比率，根据每个用电单元的气候调节比率确定目标区域的气候调节比率；
基于用电单元内每个电器设备的能效等级和每种能效等级的能效调节比率确定每个电器设备的能效调节比率，基于每个电器设备的能效调节比率和额定功率确定用电单元的能效调节比率，根据每个用电单元的能效调节比率确定目标区域的能效调节比率；
确定类型调节权重、气候调节权重和能效调节权重，基于类型调节比率、类型调节权重、气候调节比率、气候调节权重、能效调节比率和能效调节权重确定每个用电单元的动态调节比率；
基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率，根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率，根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率；
根据目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率，根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元各自的用电调节比率，根据每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节。
在向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，将用电网络划分为多个区域，其中每个区域包括多个用电单元，并且每个用电单元包括多个电器设备。
在向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，响应于接收到用户输入的功率调节请求，对功率调节请求进行解析以确定用户所选择的目标区域的标识符，基于目标区域的标识符从多个区域中选择目标区域。
当数据服务器接收到对目标区域内的用电单元进行功率调节的指示时，由数据服务器向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求。
每个用电单元的终端组件包括：
计量子组件，与用电单元内多个电器设备中的每个电器设备进行电气连接，从而响应于状态查询请求来实时采集每个电器设备的电压数据和电流数据，并基于每个电器设备的电压数据和电流数据确定每个电器设备的实际功率；
通信子组件，用于将用电单元内每个电器设备的实际功率发送给数据服务器，以及从数据服务器接收状态查询请求和/或用电调节比率；
控制子组件，用于根据所接收的用电调节比率对用电单元进行功率调节。
基于每个电器设备的电压数据和电流数据确定每个电器设备的实际功率包括：
根据每个电器设备的电压数据确定实际电压；
根据每个电器设备的电流数据确定实际电流；
将实际电压和实际电流的乘积作为每个电器设备的实际功率。
根据用电单元内每个电器设备的实际功率确定用电单元的实际功率包括：
将用电单元内每个电器设备的实际功率的和作为用电单元的实际功率。
基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率包括：
将目标区域内每个用电单元的实际功率的和作为目标区域的实际功率。
所述历史调节数据包括多个三元组，其中三元组的数据格式为<用电单元的标识符，历史调节比率，历史权重>。
根据每个用电单元的历史调节比率确定目标区域的历史调节比率包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中HT为目标区域的历史调节比率，hti为第i个用电单元的历史调节比率，hwi为第i个用电单元的历史权重，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。（hwi的和为1）
基于每个电器设备的类型调节比率和额定功率确定用电单元的类型调节比率包括：
根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量；
根据每个电器设备的类型调节比率和设备权重确定用电单元的类型调节比率：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中，kTi为第i个用电单元的类型调节比率，ktij为第i个用电单元的第j个电器设备的类型调节比率。
根据每个用电单元的类型调节比率确定目标区域的类型调节比率包括：
将目标区域内每个用电单元的类型调节比率的平均值确定为目标区域的类型调节比率；
或者，
将目标区域内所有用电单元的类型调节比率的中位数确定为目标区域的类型调节比率。
基于每个电器设备的气候调节比率和额定功率确定用电单元的气候调节比率包括：
根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量；
根据每个电器设备的气候调节比率和设备权重确定用电单元的气候调节比率：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
其中，cTi为第i个用电单元的气候调节比率，ctij为第i个用电单元的第j个电器设备的气候调节比率。
根据每个用电单元的气候调节比率确定目标区域的气候调节比率包括：
将目标区域内每个用电单元的气候调节比率的平均值确定为目标区域的气候调节比率；
或者，
将目标区域内所有用电单元的气候调节比率的中位数确定为目标区域的气候调节比率。
基于每个电器设备的能效调节比率和额定功率确定用电单元的能效调节比率包括：
根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure 364056DEST_PATH_IMAGE002
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量；
根据每个电器设备的能效调节比率和设备权重确定用电单元的能效调节比率：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
其中，fTi为第i个用电单元的能效调节比率，ftij为第i个用电单元的第j个电器设备的能效调节比率。
根据每个用电单元的能效调节比率确定目标区域的能效调节比率包括：
将目标区域内每个用电单元的能效调节比率的平均值确定为目标区域的能效调节比率；
或者，
将目标区域内所有用电单元的能效调节比率的中位数确定为目标区域的能效调节比率。
基于类型调节比率、类型调节权重、气候调节比率、气候调节权重、能效调节比率和能效调节权重确定每个用电单元的动态调节比率包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
其中，rTi为第i个用电单元的动态调节比率，kTi为第i个用电单元的类型调节比率，kwi为第i个用电单元的类型调节权重，cTi为第i个用电单元的气候调节比率，cwi为第i个用电单元的气候调节权重，fTi为第i个用电单元的能效调节比率，fwi为第i个用电单元的能效调节权重，其中1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率包括：
当历史调节比率大于或等于动态调节比率时，将动态调节比率确定为每个用电单元的预测调节比率；
当历史调节比率小于动态调节比率时，将历史调节比率确定为每个用电单元的预测调节比率。
在根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率之前还包括：
将用电单元内所有电器设备的额定功率的和作为每个用电单元的额定功率。
根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率包括：
基于以下公式计算每个用电单元的预测功率：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
其中，ePi为第i个用电单元的预测功率，yTi为第i个用电单元的预测调节比率，rPi为第i个用电单元的额定功率，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率包括：
将每个用电单元的预测功率的和确定为目标区域的预测功率。
根据目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率包括：
当目标区域的实际功率大于或等于预测功率时：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
其中，AT为目标区域的区域调节比率，EP为目标区域的预测功率，RP为目标区域的实际功率，HT为目标区域的历史调节比率；
当目标区域的实际功率小于预测功率时：AT=HT。
根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元的用电调节比率包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
其中eTi为第i个用电单元的用电调节比率；AT为目标区域的区域调节比率，yTi为第i个用电单元的预测调节比率，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
根据每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节：
根据每个用电单元各自的用电调节比率和实际功率确定每个用电单元的目标功率：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
其中，tPi为第i个用电单元的目标功率，eTi为第i个用电单元的用电调节比率；sPi为第i个用电单元的实际功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；
通过将用电单元中正在运行的至少一个电器设备置于停止运行状态，将每个用电单元的实际功率调节为小于或等于目标功率；和/或
通过将用电单元中正在运行的至少一个电器设备置于低功耗运行状态，将每个用电单元的实际功率调节为小于或等于目标功率。
所述目标区域的区域调节比率小于或等于20%并且大于0%。
根据本发明的另一方面，提供一种用于对用电单元进行功率调节的系统，所述系统包括：
数据服务器，向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求或每个用电单元各自的用电调节比率；
根据用电单元内每个电器设备的实际功率确定用电单元的实际功率，基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率；
获取目标区域的历史调节数据并对所述历史调节数据进行解析，以获取每个用电单元的历史调节比率，根据每个用电单元的历史调节比率确定目标区域的历史调节比率；
基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的类型调节比率确定每个电器设备的类型调节比率，基于每个电器设备的类型调节比率和额定功率确定用电单元的类型调节比率，根据每个用电单元的类型调节比率确定目标区域的类型调节比率；
基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的气候调节比率确定每个电器设备的气候调节比率，基于每个电器设备的气候调节比率和额定功率确定用电单元的气候调节比率，根据每个用电单元的气候调节比率确定目标区域的气候调节比率；
基于用电单元内每个电器设备的能效等级和每种能效等级的能效调节比率确定每个电器设备的能效调节比率，基于每个电器设备的能效调节比率和额定功率确定用电单元的能效调节比率，根据每个用电单元的能效调节比率确定目标区域的能效调节比率；
确定类型调节权重、气候调节权重和能效调节权重，基于类型调节比率、类型调节权重、气候调节比率、气候调节权重、能效调节比率和能效调节权重确定每个用电单元的动态调节比率；
基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率，根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率，根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率；将目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率发送给控制服务器；
终端组件，确定所归属的用电单元内每个电器设备的实际功率并将每个电器设备的实际功率发送给数据服务器；根据从数据服务器接收的每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节；
控制服务器，根据目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率，根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元各自的用电调节比率，将每个用电单元各自的用电调节比率发送给数据服务器。
在数据服务器向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，由控制服务器将用电网络划分为多个区域，其中每个区域包括多个用电单元，并且每个用电单元包括多个电器设备。
在数据服务器向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，控制服务器响应于接收到用户输入的功率调节请求，对功率调节请求进行解析以确定用户所选择的目标区域的标识符，基于目标区域的标识符从多个区域中选择目标区域，并将对目标区域内的用电单元进行功率调节的指示发送给数据服务器。
当数据服务器接收到对目标区域内的用电单元进行功率调节的指示时，由数据服务器向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求。
所述终端组件包括：
计量子组件，与用电单元内多个电器设备中的每个电器设备进行电气连接，从而响应于状态查询请求来实时采集每个电器设备的电压数据和电流数据，并基于每个电器设备的电压数据和电流数据确定每个电器设备的实际功率；
通信子组件，用于将用电单元内每个电器设备的实际功率发送给数据服务器，以及从数据服务器接收状态查询请求和/或用电调节比率；
控制子组件，用于根据所接收的用电调节比率对用电单元进行功率调节。
终端组件基于每个电器设备的电压数据和电流数据确定每个电器设备的实际功率包括：终端组件根据每个电器设备的电压数据确定实际电压；终端组件根据每个电器设备的电流数据确定实际电流；终端组件将实际电压和实际电流的乘积作为每个电器设备的实际功率。
数据服务器根据用电单元内每个电器设备的实际功率确定用电单元的实际功率包括：
数据服务器将用电单元内每个电器设备的实际功率的和作为用电单元的实际功率。
数据服务器基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率包括：
数据服务器将目标区域内每个用电单元的实际功率的和作为目标区域的实际功率。
所述历史调节数据包括多个三元组，其中三元组的数据格式为<用电单元的标识符，历史调节比率，历史权重>。
数据服务器根据每个用电单元的历史调节比率确定目标区域的历史调节比率包括：
Figure 819877DEST_PATH_IMAGE001
其中HT为目标区域的历史调节比率，hti为第i个用电单元的历史调节比率，hwi为第i个用电单元的历史权重，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。（hwi的和为1）
数据服务器基于每个电器设备的类型调节比率和额定功率确定用电单元的类型调节比率包括：
根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure 130773DEST_PATH_IMAGE004
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量；
数据服务器根据每个电器设备的类型调节比率和设备权重确定用电单元的类型调节比率：
Figure 57141DEST_PATH_IMAGE003
其中，kTi为第i个用电单元的类型调节比率，ktij为第i个用电单元的第j个电器设备的类型调节比率。
数据服务器根据每个用电单元的类型调节比率确定目标区域的类型调节比率包括：
数据服务器将目标区域内每个用电单元的类型调节比率的平均值确定为目标区域的类型调节比率；
或者，
数据服务器将目标区域内所有用电单元的类型调节比率的中位数确定为目标区域的类型调节比率。
数据服务器基于每个电器设备的气候调节比率和额定功率确定用电单元的气候调节比率包括：
数据服务器根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure 137092DEST_PATH_IMAGE002
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量；
数据服务器根据每个电器设备的气候调节比率和设备权重确定用电单元的气候调节比率：
Figure 490713DEST_PATH_IMAGE005
其中，cTi为第i个用电单元的气候调节比率，ctij为第i个用电单元的第j个电器设备的气候调节比率。
数据服务器根据每个用电单元的气候调节比率确定目标区域的气候调节比率包括：
数据服务器将目标区域内每个用电单元的气候调节比率的平均值确定为目标区域的气候调节比率；
或者，
数据服务器将目标区域内所有用电单元的气候调节比率的中位数确定为目标区域的气候调节比率。
数据服务器基于每个电器设备的能效调节比率和额定功率确定用电单元的能效调节比率包括：
数据服务器根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure 790370DEST_PATH_IMAGE002
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量；
数据服务器根据每个电器设备的能效调节比率和设备权重确定用电单元的能效调节比率：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
其中，fTi为第i个用电单元的能效调节比率，ftij为第i个用电单元的第j个电器设备的能效调节比率。
数据服务器根据每个用电单元的能效调节比率确定目标区域的能效调节比率包括：
数据服务器将目标区域内每个用电单元的能效调节比率的平均值确定为目标区域的能效调节比率；
或者，
数据服务器将目标区域内所有用电单元的能效调节比率的中位数确定为目标区域的能效调节比率。
数据服务器基于类型调节比率、类型调节权重、气候调节比率、气候调节权重、能效调节比率和能效调节权重确定每个用电单元的动态调节比率包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE013
其中，rTi为第i个用电单元的动态调节比率，kTi为第i个用电单元的类型调节比率，kwi为第i个用电单元的类型调节权重，cTi为第i个用电单元的气候调节比率，cwi为第i个用电单元的气候调节权重，fTi为第i个用电单元的能效调节比率，fwi为第i个用电单元的能效调节权重，其中1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
数据服务器基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率包括：
当历史调节比率大于或等于动态调节比率时，数据服务器将动态调节比率确定为每个用电单元的预测调节比率；
当历史调节比率小于动态调节比率时，数据服务器将历史调节比率确定为每个用电单元的预测调节比率。
在数据服务器根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率之前还包括：
数据服务器将用电单元内所有电器设备的额定功率的和作为每个用电单元的额定功率。
数据服务器根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率包括：
数据服务器基于以下公式计算每个用电单元的预测功率：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
其中，ePi为第i个用电单元的预测功率，yTi为第i个用电单元的预测调节比率，rPi为第i个用电单元的额定功率，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
数据服务器根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率包括：
数据服务器将每个用电单元的预测功率的和确定为目标区域的预测功率。
控制服务器根据目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率包括：
当目标区域的实际功率大于或等于预测功率时：
Figure 645062DEST_PATH_IMAGE009
其中，AT为目标区域的区域调节比率，EP为目标区域的预测功率，RP为目标区域的实际功率，HT为目标区域的历史调节比率；
当目标区域的实际功率小于预测功率时：
AT=HT。
控制服务器根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元的用电调节比率包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
其中eTi为第i个用电单元的用电调节比率；AT为目标区域的区域调节比率，yTi为第i个用电单元的预测调节比率，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
终端组件根据每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节：
根据每个用电单元各自的用电调节比率和实际功率确定每个用电单元的目标功率：
Figure 376258DEST_PATH_IMAGE011
其中，tPi为第i个用电单元的目标功率，eTi为第i个用电单元的用电调节比率；sPi为第i个用电单元的实际功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；
终端组件通过将用电单元中正在运行的至少一个电器设备置于停止运行状态，将每个用电单元的实际功率调节为小于或等于目标功率；和/或
终端组件通过将用电单元中正在运行的至少一个电器设备置于低功耗运行状态，将每个用电单元的实际功率调节为小于或等于目标功率。
所述目标区域的区域调节比率小于或等于20%并且大于0%。
本发明的有益效果是采用随器计量方式实现对电器设备的用能进行实时感知，有效地解决厂家面向酒店、学校等客户时的低成本计量问题。在将响应负荷能力分析、功率调节以及响应能力确认等功能置于终端组件后，可根据用户历史数据、气候数据、能效数据等其它数据响应电网的负荷调控。在舒适度最小受损的条件下，配合电网调控，保障电网在尖峰负荷下良好运行。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的对用电单元进行功率调节的系统的结构示意图；
图2为根据本发明实施方式的对用电单元进行功率调节的方法的流程图；以及
图3为根据本发明另一实施方式的对用电单元进行功率调节的方法的流程图。
具体实施方式
图1为根据本发明实施方式的对用电单元进行功率调节的系统的结构示意图。系统包括：控制服务器101、数据服务器102以及多个用电单元。其中每个用电单元可以是单个住宅、一栋公寓、一幢建筑或任何包括多个电器设备的独立单元。每个用电单元包括终端组件。终端组件可以按照任何合理的方式设置在用电单元内。
控制服务器101，根据目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率，根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元各自的用电调节比率，将每个用电单元各自的用电调节比率发送给数据服务器102。在数据服务器102向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，由控制服务器101将用电网络划分为多个区域，其中每个区域包括多个用电单元，并且每个用电单元包括多个电器设备。在数据服务器102向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，控制服务器101响应于接收到用户输入的功率调节请求，对功率调节请求进行解析以确定用户所选择的目标区域的标识符，基于目标区域的标识符从多个区域中选择目标区域，并将对目标区域内的用电单元进行功率调节的指示发送给数据服务器102。
控制服务器101根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元的用电调节比率包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE016
其中eTi为第i个用电单元的用电调节比率；AT为目标区域的区域调节比率，yTi为第i个用电单元的预测调节比率，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。其中用电调节比率大于0%，并且用电调节比率小于或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或任意合理数值。其中区域调节比率率大于0%，并且区域调节比率小于或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或任意合理数值。
控制服务器101根据目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率包括：当目标区域的实际功率大于或等于预测功率时：
Figure DEST_PATH_IMAGE017
其中，AT为目标区域的区域调节比率，EP为目标区域的预测功率，RP为目标区域的实际功率，HT为目标区域的历史调节比率。
当目标区域的实际功率小于预测功率时：AT=HT。
数据服务器102，向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求或每个用电单元各自的用电调节比率。当数据服务器102接收到对目标区域内的用电单元进行功率调节的指示时，由数据服务器102向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求。
根据用电单元内每个电器设备的实际功率确定用电单元的实际功率，基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率。获取目标区域的历史调节数据并对所述历史调节数据进行解析，以获取每个用电单元的历史调节比率，根据每个用电单元的历史调节比率确定目标区域的历史调节比率。其中历史调节比率大于0%，并且历史调节比率小于或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或任意合理数值。
基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的类型调节比率确定每个电器设备的类型调节比率，基于每个电器设备的类型调节比率和额定功率确定用电单元的类型调节比率，根据每个用电单元的类型调节比率确定目标区域的类型调节比率。其中类型调节比率大于0%，并且类型调节比率小于或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或任意合理数值。
基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的气候调节比率确定每个电器设备的气候调节比率，基于每个电器设备的气候调节比率和额定功率确定用电单元的气候调节比率，根据每个用电单元的气候调节比率确定目标区域的气候调节比率。其中气候调节比率大于0%，并且气候调节比率小于或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或任意合理数值。
基于用电单元内每个电器设备的能效等级和每种能效等级的能效调节比率确定每个电器设备的能效调节比率，基于每个电器设备的能效调节比率和额定功率确定用电单元的能效调节比率，根据每个用电单元的能效调节比率确定目标区域的能效调节比率。其中能效调节比率大于0%，并且能效调节比率小于或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或任意合理数值。
确定类型调节权重、气候调节权重和能效调节权重，基于类型调节比率、类型调节权重、气候调节比率、气候调节权重、能效调节比率和能效调节权重确定每个用电单元的动态调节比率。优选地，类型调节权重、气候调节权重和能效调节权重的和为1或100%。
基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率，根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率，根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率；将目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率发送给控制服务器。其中预测调节比率大于0%，并且预测调节比率小于或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或任意合理数值。其中动态调节比率大于0%，并且动态调节比率小于或等于5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%或任意合理数值。
数据服务器102根据用电单元内每个电器设备的实际功率确定用电单元的实际功率包括：数据服务器将用电单元内每个电器设备的实际功率的和作为用电单元的实际功率。数据服务器102基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率包括：数据服务器将目标区域内每个用电单元的实际功率的和作为目标区域的实际功率。历史调节数据包括多个三元组，其中三元组的数据格式为<用电单元的标识符，历史调节比率，历史权重>。
数据服务器102根据每个用电单元的历史调节比率确定目标区域的历史调节比率包括：
Figure 992790DEST_PATH_IMAGE001
其中HT为目标区域的历史调节比率，hti为第i个用电单元的历史调节比率，hwi为第i个用电单元的历史权重，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。目标区域内所有用电单元的历史权重的和为1或100%。
数据服务器102基于每个电器设备的类型调节比率和额定功率确定用电单元的类型调节比率包括：根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure 278278DEST_PATH_IMAGE002
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量。每个用电单元内所有电器设备的设备权重的和为1或100%。
数据服务器102根据每个电器设备的类型调节比率和设备权重确定用电单元的类型调节比率：
Figure 874345DEST_PATH_IMAGE003
其中，kTi为第i个用电单元的类型调节比率，ktij为第i个用电单元的第j个电器设备的类型调节比率。其中第i个用电设备的所有电器设备的设备权重的和为1或100%。
数据服务器102根据每个用电单元的类型调节比率确定目标区域的类型调节比率包括：数据服务器102将目标区域内每个用电单元的类型调节比率的平均值确定为目标区域的类型调节比率；或者，数据服务器102将目标区域内所有用电单元的类型调节比率的中位数确定为目标区域的类型调节比率。
数据服务器102基于每个电器设备的气候调节比率和额定功率确定用电单元的气候调节比率包括：数据服务器根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure 23828DEST_PATH_IMAGE002
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量。
数据服务器102根据每个电器设备的气候调节比率和设备权重确定用电单元的气候调节比率：
Figure 578307DEST_PATH_IMAGE005
其中，cTi为第i个用电单元的气候调节比率，ctij为第i个用电单元的第j个电器设备的气候调节比率。
数据服务器102根据每个用电单元的气候调节比率确定目标区域的气候调节比率包括：数据服务器将目标区域内每个用电单元的气候调节比率的平均值确定为目标区域的气候调节比率；或者，数据服务器102将目标区域内所有用电单元的气候调节比率的中位数确定为目标区域的气候调节比率。
数据服务器102基于每个电器设备的能效调节比率和额定功率确定用电单元的能效调节比率包括：数据服务器102根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure 589906DEST_PATH_IMAGE004
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量；
数据服务器102根据每个电器设备的能效调节比率和设备权重确定用电单元的能效调节比率：
Figure 412499DEST_PATH_IMAGE012
其中，fTi为第i个用电单元的能效调节比率，ftij为第i个用电单元的第j个电器设备的能效调节比率。
数据服务器102根据每个用电单元的能效调节比率确定目标区域的能效调节比率包括：数据服务器将目标区域内每个用电单元的能效调节比率的平均值确定为目标区域的能效调节比率；或者，数据服务器将目标区域内所有用电单元的能效调节比率的中位数确定为目标区域的能效调节比率。
数据服务器102基于类型调节比率、类型调节权重、气候调节比率、气候调节权重、能效调节比率和能效调节权重确定每个用电单元的动态调节比率包括：
Figure 180604DEST_PATH_IMAGE013
其中，rTi为第i个用电单元的动态调节比率，kTi为第i个用电单元的类型调节比率，kwi为第i个用电单元的类型调节权重，cTi为第i个用电单元的气候调节比率，cwi为第i个用电单元的气候调节权重，fTi为第i个用电单元的能效调节比率，fwi为第i个用电单元的能效调节权重，其中1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。其中，kwi、cwi和fwi的和为1或100%。
数据服务器102基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率包括：当历史调节比率大于或等于动态调节比率时，数据服务器102将动态调节比率确定为每个用电单元的预测调节比率；当历史调节比率小于动态调节比率时，数据服务器102将历史调节比率确定为每个用电单元的预测调节比率。
在数据服务器102根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率之前还包括：数据服务器102将用电单元内所有电器设备的额定功率的和作为每个用电单元的额定功率。
数据服务器102根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率包括：数据服务器102基于以下公式计算每个用电单元的预测功率：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
其中，ePi为第i个用电单元的预测功率，yTi为第i个用电单元的预测调节比率，rPi为第i个用电单元的额定功率，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
数据服务器102根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率包括：数据服务器102将每个用电单元的预测功率的和确定为目标区域的预测功率。
终端组件，确定所归属的用电单元内每个电器设备的实际功率并将每个电器设备的实际功率发送给数据服务器；根据从数据服务器接收的每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节。每个终端组件包括：计量子组件，与用电单元内多个电器设备中的每个电器设备进行电气连接，从而响应于状态查询请求来实时采集每个电器设备的电压数据和电流数据，并基于每个电器设备的电压数据和电流数据确定每个电器设备的实际功率；通信子组件，用于将用电单元内每个电器设备的实际功率发送给数据服务器，以及从数据服务器接收状态查询请求和/或用电调节比率；控制子组件，用于根据所接收的用电调节比率对用电单元进行功率调节。
可选地，终端组件或数据服务器102基于每个电器设备的电压数据和电流数据确定每个电器设备的实际功率包括：终端组件根据每个电器设备的电压数据确定实际电压；终端组件根据每个电器设备的电流数据确定实际电流；终端组件将实际电压和实际电流的乘积作为每个电器设备的实际功率。
终端组件根据每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节：根据每个用电单元各自的用电调节比率和实际功率确定每个用电单元的目标功率：
Figure DEST_PATH_IMAGE019
其中，tPi为第i个用电单元的目标功率，eTi为第i个用电单元的用电调节比率；sPi为第i个用电单元的实际功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
终端组件通过将用电单元中正在运行的至少一个电器设备置于停止运行状态，将每个用电单元的实际功率调节为小于或等于目标功率；和/或终端组件通过将用电单元中正在运行的至少一个电器设备置于低功耗运行状态，将每个用电单元的实际功率调节为小于或等于目标功率。优选地，目标区域的区域调节比率小于20%并且大于0%。
图2为根据本发明实施方式的对用电单元进行功率调节的方法200的流程图。方法200从步骤201处开始。
在步骤201，向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求，以促使终端组件确定所归属的用电单元内每个电器设备的实际功率。在向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，将用电网络划分为多个区域，其中每个区域包括多个用电单元，并且每个用电单元包括多个电器设备。在向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，响应于接收到用户输入的功率调节请求，对功率调节请求进行解析以确定用户所选择的目标区域的标识符，基于目标区域的标识符从多个区域中选择目标区域。当数据服务器接收到对目标区域内的用电单元进行功率调节的指示时，由数据服务器向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求。
每个用电单元的终端组件包括：计量子组件，与用电单元内多个电器设备中的每个电器设备进行电气连接，从而响应于状态查询请求来实时采集每个电器设备的电压数据和电流数据，并基于每个电器设备的电压数据和电流数据确定每个电器设备的实际功率；通信子组件，用于将用电单元内每个电器设备的实际功率发送给数据服务器，以及从数据服务器接收状态查询请求和/或用电调节比率；控制子组件，用于根据所接收的用电调节比率对用电单元进行功率调节。
基于每个电器设备的电压数据和电流数据确定每个电器设备的实际功率包括：根据每个电器设备的电压数据确定实际电压；根据每个电器设备的电流数据确定实际电流；将实际电压和实际电流的乘积作为每个电器设备的实际功率。
在步骤202，根据用电单元内每个电器设备的实际功率确定用电单元的实际功率，基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率。根据用电单元内每个电器设备的实际功率确定用电单元的实际功率包括：将用电单元内每个电器设备的实际功率的和作为用电单元的实际功率。基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率包括：将目标区域内每个用电单元的实际功率的和作为目标区域的实际功率。
在步骤203，获取目标区域的历史调节数据并对所述历史调节数据进行解析，以获取每个用电单元的历史调节比率，根据每个用电单元的历史调节比率确定目标区域的历史调节比率。历史调节数据包括多个三元组，其中三元组的数据格式为<用电单元的标识符，历史调节比率，历史权重>。
根据每个用电单元的历史调节比率确定目标区域的历史调节比率包括：
Figure 670098DEST_PATH_IMAGE001
其中HT为目标区域的历史调节比率，hti为第i个用电单元的历史调节比率，hwi为第i个用电单元的历史权重，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
在步骤204，基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的类型调节比率确定每个电器设备的类型调节比率，基于每个电器设备的类型调节比率和额定功率确定用电单元的类型调节比率，根据每个用电单元的类型调节比率确定目标区域的类型调节比率。基于每个电器设备的类型调节比率和额定功率确定用电单元的类型调节比率包括：根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure 258074DEST_PATH_IMAGE004
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量；
根据每个电器设备的类型调节比率和设备权重确定用电单元的类型调节比率：
Figure DEST_PATH_IMAGE020
其中，kTi为第i个用电单元的类型调节比率，ktij为第i个用电单元的第j个电器设备的类型调节比率。
根据每个用电单元的类型调节比率确定目标区域的类型调节比率包括：将目标区域内每个用电单元的类型调节比率的平均值确定为目标区域的类型调节比率；或者，将目标区域内所有用电单元的类型调节比率的中位数确定为目标区域的类型调节比率。
在步骤205，基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的气候调节比率确定每个电器设备的气候调节比率，基于每个电器设备的气候调节比率和额定功率确定用电单元的气候调节比率，根据每个用电单元的气候调节比率确定目标区域的气候调节比率。
基于每个电器设备的气候调节比率和额定功率确定用电单元的气候调节比率包括：根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure 900670DEST_PATH_IMAGE002
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量；
根据每个电器设备的气候调节比率和设备权重确定用电单元的气候调节比率：
Figure 460965DEST_PATH_IMAGE005
其中，cTi为第i个用电单元的气候调节比率，ctij为第i个用电单元的第j个电器设备的气候调节比率。
根据每个用电单元的气候调节比率确定目标区域的气候调节比率包括：将目标区域内每个用电单元的气候调节比率的平均值确定为目标区域的气候调节比率；或者，将目标区域内所有用电单元的气候调节比率的中位数确定为目标区域的气候调节比率。
在步骤206，基于用电单元内每个电器设备的能效等级和每种能效等级的能效调节比率确定每个电器设备的能效调节比率，基于每个电器设备的能效调节比率和额定功率确定用电单元的能效调节比率，根据每个用电单元的能效调节比率确定目标区域的能效调节比率。
基于每个电器设备的能效调节比率和额定功率确定用电单元的能效调节比率包括：根据额定功率确定每个电器设备的设备权重：
Figure 294928DEST_PATH_IMAGE002
其中，wij为第i个用电单元中第j个电器设备的设备权重，pij为第i个用电单元中第j个电器设备的额定功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；1≤j≤mi，j和mi均为自然数，并且mi为第i个用电单元内电器设备的数量；
根据每个电器设备的能效调节比率和设备权重确定用电单元的能效调节比率：
Figure 573463DEST_PATH_IMAGE006
其中，fTi为第i个用电单元的能效调节比率，ftij为第i个用电单元的第j个电器设备的能效调节比率。
根据每个用电单元的能效调节比率确定目标区域的能效调节比率包括：将目标区域内每个用电单元的能效调节比率的平均值确定为目标区域的能效调节比率；或者，将目标区域内所有用电单元的能效调节比率的中位数确定为目标区域的能效调节比率。
在步骤207，确定类型调节权重、气候调节权重和能效调节权重，基于类型调节比率、类型调节权重、气候调节比率、气候调节权重、能效调节比率和能效调节权重确定每个用电单元的动态调节比率。
基于类型调节比率、类型调节权重、气候调节比率、气候调节权重、能效调节比率和能效调节权重确定每个用电单元的动态调节比率包括：
Figure 987127DEST_PATH_IMAGE013
其中，rTi为第i个用电单元的动态调节比率，kTi为第i个用电单元的类型调节比率，kwi为第i个用电单元的类型调节权重，cTi为第i个用电单元的气候调节比率，cwi为第i个用电单元的气候调节权重，fTi为第i个用电单元的能效调节比率，fwi为第i个用电单元的能效调节权重，其中1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
在步骤208，基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率，根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率，根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率。
基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率包括：当历史调节比率大于或等于动态调节比率时，将动态调节比率确定为每个用电单元的预测调节比率；当历史调节比率小于动态调节比率时，将历史调节比率确定为每个用电单元的预测调节比率。
在根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率之前还包括：将用电单元内所有电器设备的额定功率的和作为每个用电单元的额定功率。
根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率包括：基于以下公式计算每个用电单元的预测功率：
Figure DEST_PATH_IMAGE021
其中，ePi为第i个用电单元的预测功率，yTi为第i个用电单元的预测调节比率，rPi为第i个用电单元的额定功率，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率包括：将每个用电单元的预测功率的和确定为目标区域的预测功率。
在步骤209，根据目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率，根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元各自的用电调节比率，根据每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节。
根据目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率包括：当目标区域的实际功率大于或等于预测功率时：
Figure DEST_PATH_IMAGE022
其中，AT为目标区域的区域调节比率，EP为目标区域的预测功率，RP为目标区域的实际功率，HT为目标区域的历史调节比率；
当目标区域的实际功率小于预测功率时：AT=HT。
根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元的用电调节比率包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE023
其中eTi为第i个用电单元的用电调节比率；AT为目标区域的区域调节比率，yTi为第i个用电单元的预测调节比率，1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量。
根据每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节：根据每个用电单元各自的用电调节比率和实际功率确定每个用电单元的目标功率：
Figure 511516DEST_PATH_IMAGE011
其中，tPi为第i个用电单元的目标功率，eTi为第i个用电单元的用电调节比率；sPi为第i个用电单元的实际功率；1≤i≤n，i和n均为自然数，并且n为目标区域内用电单元的数量；
通过将用电单元中正在运行的至少一个电器设备置于停止运行状态，将每个用电单元的实际功率调节为小于或等于目标功率；和/或通过将用电单元中正在运行的至少一个电器设备置于低功耗运行状态，将每个用电单元的实际功率调节为小于或等于目标功率。
在本申请中的，对每个用电单元进行功率调节是降低每个用电单元内的实际功率或当前功率。通过降低每个用电单元内的实际功率或当前功率，来降低目标区域的实际功率或当前功率，从而实现对电力网络的峰值负荷或尖峰负荷的有效降低。
图3为根据本发明另一实施方式的对用电单元进行功率调节的方法的流程图。方法300包括：步骤301，电力网络内的服务器发布功率调节需求；步骤302，电力网络内的用电设备对功率调节需求进行响应；步骤303，服务器根据响应确定功率调节比率；以及步骤304，用电设备根据功率调节比率进行功率调节。
为了解决现有技术中用户侧负荷感知能力弱、互动水平低、电网高峰负荷下稳定可靠运行等问题，本发明提供了一种在用电设备或电气设备内部加装支持电网需求响应的计量模块或终端组件。通过实时感知用户负荷，将用户负荷调节潜力上传到电器厂家和电网并参照用户习惯匹配电网负荷调节需求，在不影响或较小影响用户使用体验的前提下配合需求响应。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种支持电网需求响应策略的智能计量模组，该模组包括电能计量芯片、通信芯片及需求响应策略处理程序三部分，电能计量芯片下接空调、热水器等家用设备，实时采集应用设备的电流、电压、功率等用能数据。通信芯片（有线支持RS-485方式，无线支持WiFi、ZigBee、433、5G方式）将计量芯片采集的数据通过家电厂家云平台传输到负荷聚合平台。负荷聚合平台负责聚合用户侧可调节电器负荷，对接电网处理电网负荷调控需求、清分结算响应激励。
上述的支持电网需求响应策略的智能计量模组，内置需求响应策略处理程序。提供需求响应负荷分析预测及响应能力确认。根据以往用户配合度、自然条件、家电类别、设备功耗、历史调控数据及运行特性等诸多因数，在满足一定精度要求的条件下，对即将调控的设备进行可调控潜力的分析，预测调控特定时刻的负荷数据及走势，为需求响应任务开展提供参考依据。响应能力确认即对调控活动后的响应结果进行审核确认，将电网反馈的需求响应数据与计量芯片采集的数据对比，审核数据完整性、精准性、准确性。
预测可调控负荷L(f)：
L(f)=λ1×U(t)+ λ2×A+ λ3×C+ λ4×D+ λ5×W
式中，L(f)为预测可调控负荷；U(t)为用户配合度影响负荷分量，λ1为用户配合度影响系数；A为电器类别影响负荷分量，λ2为电器类别影响系数；C为电器能耗影响的负荷分量，λ3为电器能耗影响系数；D为用户参与的历史调控数据影响负荷分量，λ4为历史调控数据影响系数；W为天气影响负荷分量，λ5为天气影响系数。
用户参与需求响应前，通过国网APP或电器厂家APP完成信息填报及户号绑定。负荷聚合平台把电力公司调控需求以短信或APP通知提醒形式发送给用户，发出需求响应邀约。电器内部嵌入智能计量模组可根据自然条件、家电类别、设备功耗、历史调控数据及运行特性等诸多因数测算出响应负荷，用户在邀约答复截止日前参考测算出的响应负荷填写申报响应负荷、补贴单价等信息。电力公司进行竞价出清，确定本次调控竞价成功的用户及补贴单价，并通知用户竞价结果。用户在响应日，按照约定的时段、申报响应负荷，完成负荷调控。响应完成后智能计量模组计算出用户响应负荷。

Claims (10)

1.一种用于对用电单元进行功率调节的方法，所述方法包括：
向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求，以促使终端组件确定所归属的用电单元内每个电器设备的实际功率；
根据用电单元内每个电器设备的实际功率确定用电单元的实际功率，基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率；
获取目标区域的历史调节数据并对所述历史调节数据进行解析，以获取每个用电单元的历史调节比率，根据每个用电单元的历史调节比率确定目标区域的历史调节比率；
定目标区域的类型调节比率、气候调节比率以及能效调节比率；
确定类型调节权重、气候调节权重和能效调节权重，基于类型调节比率、类型调节权重、气候调节比率、气候调节权重、能效调节比率和能效调节权重确定每个用电单元的动态调节比率；
基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率，根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率，根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率；
根据目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率，根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元各自的用电调节比率，根据每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节。
2.根据权利要求1所述的方法，在向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，将用电网络划分为多个区域，其中每个区域包括多个用电单元，并且每个用电单元包括多个电器设备。
3.根据权利要求1所述的方法，在向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，响应于接收到用户输入的功率调节请求，对功率调节请求进行解析以确定用户所选择的目标区域的标识符，基于目标区域的标识符从多个区域中选择目标区域；当数据服务器接收到对目标区域内的用电单元进行功率调节的指示时，由数据服务器向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的类型调节比率确定每个电器设备的类型调节比率，基于每个电器设备的类型调节比率和额定功率确定用电单元的类型调节比率，根据每个用电单元的类型调节比率确定目标区域的类型调节比率；
基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的气候调节比率确定每个电器设备的气候调节比率，基于每个电器设备的气候调节比率和额定功率确定用电单元的气候调节比率，根据每个用电单元的气候调节比率确定目标区域的、气候调节比率；
基于用电单元内每个电器设备的能效等级和每种能效等级的能效调节比率确定每个电器设备的能效调节比率，基于每个电器设备的能效调节比率和额定功率确定用电单元的能效调节比率，根据每个用电单元的能效调节比率确定目标区域的以及能效调节比率。
5.根据权利要求1所述的方法，每个用电单元的终端组件包括：
计量子组件，与用电单元内多个电器设备中的每个电器设备进行电气连接，从而响应于状态查询请求来实时采集每个电器设备的电压数据和电流数据，并基于每个电器设备的电压数据和电流数据确定每个电器设备的实际功率；
通信子组件，用于将用电单元内每个电器设备的实际功率发送给数据服务器，以及从数据服务器接收状态查询请求和/或用电调节比率；
控制子组件，用于根据所接收的用电调节比率对用电单元进行功率调节。
6.一种用于对用电单元进行功率调节的系统，所述系统包括：
数据服务器，向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求或每个用电单元各自的用电调节比率；
根据用电单元内每个电器设备的实际功率确定用电单元的实际功率，基于目标区域内每个用电单元的实际功率确定目标区域的实际功率；
获取目标区域的历史调节数据并对所述历史调节数据进行解析，以获取每个用电单元的历史调节比率，根据每个用电单元的历史调节比率确定目标区域的历史调节比率；
确定目标区域的类型调节比率、、目标区域的气候调节比率以及目标区域的能效调节比率；
确定类型调节权重、气候调节权重和能效调节权重，基于类型调节比率、类型调节权重、气候调节比率、气候调节权重、能效调节比率和能效调节权重确定每个用电单元的动态调节比率；
基于每个用电单元的历史调节比率和动态调节比率确定每个用电单元的预测调节比率，根据每个用电单元的预测调节比率和每个用电单元的额定功率确定每个用电单元的预测功率，根据每个用电单元的预测功率确定目标区域的预测功率；将目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率发送给控制服务器；
终端组件，确定所归属的用电单元内每个电器设备的实际功率并将每个电器设备的实际功率发送给数据服务器；根据从数据服务器接收的每个用电单元各自的用电调节比率进行功率调节；
控制服务器，根据目标区域的实际功率、预测功率和历史调节比率，确定目标区域的区域调节比率，根据区域调节比率和每个用电单元的预测调节比率确定目标区域内的每个用电单元各自的用电调节比率，将每个用电单元各自的用电调节比率发送给数据服务器。
7.根据权利要求6所述的系统，在数据服务器向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，由控制服务器将用电网络划分为多个区域，其中每个区域包括多个用电单元，并且每个用电单元包括多个电器设备。
8.根据权利要求6所述的系统，在数据服务器向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求之前还包括，控制服务器响应于接收到用户输入的功率调节请求，对功率调节请求进行解析以确定用户所选择的目标区域的标识符，基于目标区域的标识符从多个区域中选择目标区域，并将对目标区域内的用电单元进行功率调节的指示发送给数据服务器；当数据服务器接收到对目标区域内的用电单元进行功率调节的指示时，由数据服务器向目标区域内每个用电单元的终端组件发送状态查询请求。
9.根据权利要求6所述的系统，其中基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的类型调节比率确定每个电器设备的类型调节比率，基于每个电器设备的类型调节比率和额定功率确定用电单元的类型调节比率，根据每个用电单元的类型调节比率确定目标区域的类型调节比率；
基于用电单元内每个电器设备的电器类型和每种电器类型的气候调节比率确定每个电器设备的气候调节比率，基于每个电器设备的气候调节比率和额定功率确定用电单元的气候调节比率，根据每个用电单元的气候调节比率确定目标区域的、气候调节比率；
基于用电单元内每个电器设备的能效等级和每种能效等级的能效调节比率确定每个电器设备的能效调节比率，基于每个电器设备的能效调节比率和额定功率确定用电单元的能效调节比率，根据每个用电单元的能效调节比率确定目标区域的以及能效调节比率。
10.根据权利要求6所述的系统，所述终端组件包括：
计量子组件，与用电单元内多个电器设备中的每个电器设备进行电气连接，从而响应于状态查询请求来实时采集每个电器设备的电压数据和电流数据，并基于每个电器设备的电压数据和电流数据确定每个电器设备的实际功率；
通信子组件，用于将用电单元内每个电器设备的实际功率发送给数据服务器，以及从数据服务器接收状态查询请求和/或用电调节比率；
控制子组件，用于根据所接收的用电调节比率对用电单元进行功率调节。
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