CN113054667A - 一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统 - Google Patents

一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统，包括：若干组采集模块，其通过接口模块连接于用户的不同家电，所述采集模块的输出端连接于放大器的输入端，所述放大器的输出端连接于数据过滤模块的输入端，所述数据过滤模块的输出端连接于提取模块的输入端，所述提取模块通过无线通讯模块连接于中央处理器；所述中央处理器包括用户用电画像模块和功能模块，所述功能模块包括台区负荷精准调控模块、用电分配模块和可调容量模块。本发明分析居民用户用能行为影响因素作用机理，刻画居民用户用能行为，实现居民家庭的负荷的精准调控，减少对能源系统的冲击。

Description

一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统
技术领域
本发明涉及居民智慧用能技术领域，具体为一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统。
背景技术
近年来，随着居民家庭生活水平的整体提升，居民客户用电负荷呈现高速增长的态势，由于居民负荷具有民生保障性强、价格弹性不高、需求多元化等特征，给电力需求侧管理带来了新的挑战。
随着居民家庭生活水平的整体提升，居民客户用电负荷呈现高速增长的态势，造成电网负荷峰谷差值不断增大，且电网峰段负荷主要由居民用电引起，对电网的调控能力提出了新的挑战，若继续增加供给侧投资，通过建设电厂和配套电网缓解高峰时段的峰谷差，将造成社会资源的极大浪费。
另一方面，部分台区季节性重过载比例较大，低压台区重过载程度日益严重且受季节性影响显著。为此，我们提出一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统，包括：若干组采集模块、接口模块、放大器、数据过滤模块、提取模块、无线通讯模块、中央处理器；
若干组采集模块，其通过接口模块连接于用户的不同家电，所述采集模块的输出端连接于放大器的输入端，所述放大器的输出端连接于数据过滤模块的输入端，所述数据过滤模块的输出端连接于提取模块的输入端，所述提取模块通过无线通讯模块连接于中央处理器；
所述中央处理器包括用户用电画像模块和功能模块，所述功能模块包括台区负荷精准调控模块、用电分配模块和可调容量模块。
优选的，所述用户用电画像模块用于挖掘居民用户用能行为特征，分析居民用户用能行为影响因素作用机理，刻画居民用户用能行为，居民用户用能行为特征包括用能设备、用能类型、用能量、用能时间。
优选的，所述台区负荷精准调控模块用于根据电网的负荷调控需求，以邀约为主、家电直控为辅、低成本的方式精准调控台区的负荷，降低台区重过载率。当台区负荷需要调控时，首先通过短信方式向用户发出邀约，由用户主动调整家庭用电设备，当时负荷未满足要求时，通过智能家电厂商的云平台对居民用户的空调设备进行直接控制。
优选的，所述用电分配模块用于根据负荷调控量，自动给台区下的居民用户下发负荷调控量。
优选的，所述可调容量模块用于实时测算台区下居民用户可以调整的负荷量。
优选的，所述采集模块用于采集不同家电的用电数据，并将该用电数据经由放大器将信号放大后，传递给数据过滤模块进行过滤，然后通过提取模块将过滤后的用电数据提取后，经由无线通讯模块传递给中央处理器。
优选的，所述提取模块包括带通滤波器、减法器和高倍数放大器，所述带通滤波器对过滤后的用电数据进行滤波，然后通过减法器减掉相邻线路间的干扰信号，高倍数放大器将用电数据的信号进行放大后传递至中央处理器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用智能家电云平台及负荷集成商家电云平台接入的居民家庭家电用能数据，结合自动控制技术，大数据分析、人工智能将家居生活有关的家电进行控制集成，分析居民用户用能行为影响因素作用机理，刻画居民用户用能行为，实现居民家庭的负荷的精准调控，减少对能源系统的冲击。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明中央处理器结构示意图。
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统，包括：若干组采集模块、接口模块、放大器、数据过滤模块、提取模块、无线通讯模块、中央处理器；
若干组采集模块，其通过接口模块连接于用户的不同家电，所述采集模块的输出端连接于放大器的输入端，所述放大器的输出端连接于数据过滤模块的输入端，所述数据过滤模块的输出端连接于提取模块的输入端，所述提取模块通过无线通讯模块连接于中央处理器；
所述中央处理器包括用户用电画像模块和功能模块，所述功能模块包括台区负荷精准调控模块、用电分配模块和可调容量模块。
具体的，所述用户用电画像模块用于挖掘居民用户用能行为特征，分析居民用户用能行为影响因素作用机理，刻画居民用户用能行为。
筛选出台区内可调负荷；通过特征工程、模式挖掘等技术进行用户画像，评估可调负荷的潜力；制定台区侧家庭负荷协同控制策略；最后，研究台区内家电设备、电动汽车、家庭光伏协同优化控制策略，形成大规模邀约+精准直控的调控机制。
具体的，所述居民用户用能行为特征包括用能设备、用能类型、用能量、用能时间。
基于台区负荷特征、配网现状，分布式电源时空特性，分析台区源网荷协同控制策略，研究智能融合终端的容器技术，开发源网荷协同调控模组，包括居民家庭智慧用能管理功能，台区智能监测功能，台区状态管理功能，大用户用能管理功能，电动汽车有序充电功能，电能质量分析功能等。
具体的，所述采集模块用于采集不同家电的用电数据，并将该用电数据经由放大器将信号放大后，传递给数据过滤模块进行过滤，然后通过提取模块将过滤后的用电数据提取后，经由无线通讯模块传递给中央处理器。
基于大数据和人工智能的台区日前预测、日前调度等日前优化策略，制定台区运行精细化管理、居民家庭用能分析、电动汽车有序充电、负荷需求响应控制、电力市场交易等相关应用功能。
通过台区负荷精准调控模块和用电分配模块的设置，开展台区负荷控制，实现台区用能优化，可以有效缓解电网高峰时段的调控压力，解决台区重过载问题，延缓配电网投资建设。
具体的，所述提取模块包括带通滤波器、减法器和高倍数放大器，所述带通滤波器对过滤后的用电数据进行滤波，然后通过减法器减掉相邻线路间的干扰信号，高倍数放大器将用电数据的信号进行放大后传递至中央处理器。
具体实施时的工作原理为，利用国网家电云及负荷集成商家电云平台接入的居民家庭家电用能数据，结合自动控制技术，大数据分析、人工智能将家居生活有关的家电进行控制集成。通过云计算，分布式计算、移动互联网和物联网技术实现数据传输。实现居民家庭的负荷的精准调控。
基于数据挖掘理论，提取居民用户用能行为的特征，分析居民用户用能行为影响因素作用机理，刻画居民用户用能行为。在能源互联网背景下，实施需求响应的全方位调度，减少对能源系统的冲击，从电力角度看民生问题，为政府综合调控提供有力参考；利用能源信息资产发展广告投递、电气化服务等，充分挖掘能源大数据的商业价值，催生能源大数据生态；在大数据的驱动下，贯彻“以用户为中心”的理念，为用户用电、节电、安全用电提供精细化服务。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统，其特征在于，包括：若干组采集模块、接口模块、放大器、数据过滤模块、提取模块、无线通讯模块、中央处理器；
若干组采集模块，其通过接口模块连接于用户的不同家电，所述采集模块的输出端连接于放大器的输入端，所述放大器的输出端连接于数据过滤模块的输入端，所述数据过滤模块的输出端连接于提取模块的输入端，所述提取模块通过无线通讯模块连接于中央处理器；
所述中央处理器包括用户用电画像模块和功能模块，所述功能模块包括台区负荷精准调控模块、用电分配模块和可调容量模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统，其特征在于：所述用户用电画像模块用于挖掘居民用户用能行为特征，分析居民用户用能行为影响因素作用机理，刻画居民用户用能行为。
3.根据权利要求2所述的一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统，其特征在于：所述居民用户用能行为特征包括用能设备、用能类型、用能量、用能时间。
4.根据权利要求1所述的一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统，其特征在于：所述采集模块用于采集不同家电的用电数据，并将该用电数据经由放大器将信号放大后，传递给数据过滤模块进行过滤，然后通过提取模块将过滤后的用电数据提取后，经由无线通讯模块传递给中央处理器。
5.根据权利要求1所述的一种基于居民家电负荷的需求响应潜力分析系统，其特征在于：所述提取模块包括带通滤波器、减法器和高倍数放大器，所述带通滤波器对过滤后的用电数据进行滤波，然后通过减法器减掉相邻线路间的干扰信号，高倍数放大器将用电数据的信号进行放大后传递至中央处理器。
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