CN114221341A - 一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法及系统，属于电力需求响应技术领域。本发明的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，通过将电网侧需求响应系统、用户侧可调资源负荷特性全物联链路互联；并根据整体负荷使用情况，以削峰填谷为目标，将所有用户的整体优化拆解为各类用户的优化，进而对各类用户负荷群体的使用计划进行优化调整；然后对同类用户群体根据其使用需求，调整用电安排，使整体负荷使用贴近目标负荷，并将同类用户群体所能达到的最相似结果反馈给电网管理系统；最后根据各类用户群体的反馈，修正整体目标负荷，实现电网管理系统和各类用户群体的双向互动需求响应，方案详尽，切实可行，便于实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法及系统，属于电力需求响应技术领域。
背景技术
需求响应(demand response，DR)是需求侧管理的重要技术手段，指用户对价格或者激励信号做出响应，并改变正常电力消费模式，从而实现用电优化和系统资源的综合优化配置。
在高弹性电网建设工作开展过程中，一方面，随着接入的用户侧资源类型的丰富和接入规模的不断扩大，对用户侧可调资源的聚合能力提出了更高的要求。另一方面，用户侧资源上报的可调负荷与实际可调能力存在较大的误差，亟需考虑多种因素影响下的资源可调能力的精准预测手段。此外，目前电网的需求响应流程是，电网发布需求响应指令，用户接收到需求响应指令后，由控制终端对负荷进行开环控制，这种响应过程为单向指令引导，缺乏响应能力和意愿的互动机制，使电力需求响应的有效性和用户参与满意度受到影响，最终使电网难以获得有效响应、用户难以获得激励补贴，降低了需求响应事件的响应效率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种通过将电网侧需求响应系统、用户侧可调资源负荷特性全物联链路互联；并根据整体负荷使用情况，以削峰填谷为目标，将所有用户的整体优化拆解为各类用户的优化，进而对各类用户负荷群体的使用计划进行优化调整；进而对同类用户群体根据其使用需求，调整用电安排，使整体负荷使用贴近目标负荷，并将同类用户群体所能达到的最相似结果反馈给电网管理系统；然后根据各类用户群体的反馈，修正整体目标负荷，实现电网管理系统和各类用户群体的双向互动需求响应；提高响应能力和互动意愿，确保使电力需求有效响应，进而能提升用户参与满意度以及需求响应事件的响应效率，方案详尽，切实可行，便于实现的基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法及系统。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，
包括以下步骤：
第一步，根据用户在前一周期内的需求，确定生成其新一周期整体负荷的使用计划，并将其整体负荷的使用计划上传至电网管理系统；
所述使用计划包括日常负荷的使用、能调动的电器负荷，以及分布式能源系统的出力；
第二步，根据第一步所收集到的整体负荷使用计划，对用户的用电行为进行聚类分析，将用户群体按用电行为划分为若干类，以便于后续优化决策使用；
第三步，根据整体负荷使用情况，以削峰填谷为目标，针对第二步中聚类分析出的各类用户负荷群体的使用计划进行优化调整，并将优化调整的目标负荷使用反馈给用户群体，即将所有用户的整体优化拆解为各类用户的优化；
第四步，对同类用户群体根据其使用需求，调整用电安排，使整体负荷使用贴近第三步中确定目标负荷，并将同类用户群体所能达到的最相似结果反馈给电网管理系统；
第五步，根据第四步各类用户群体的反馈，修正整体目标负荷，即重复第三步和第四步，直到优化目标满足要求，则判定条件优化结束，实现电网管理系统和各类用户群体的双向互动需求响应。
本发明经过不断探索以及试验，通过将电网侧需求响应系统、用户侧可调资源负荷特性全物联链路互联；并根据整体负荷使用情况，以削峰填谷为目标，将所有用户的整体优化拆解为各类用户的优化，进而对各类用户负荷群体的使用计划进行优化调整；进而对同类用户群体根据其使用需求，调整用电安排，使整体负荷使用贴近目标负荷，并将同类用户群体所能达到的最相似结果反馈给电网管理系统；然后根据各类用户群体的反馈，修正整体目标负荷，实现电网管理系统和各类用户群体的双向互动需求响应。
本发明将现有的控制终端对负荷进行开环控制，转为闭环控制，形成双向指令引导，提高响应能力和互动意愿，确保使电力需求有效响应，进而能提升用户参与满意度以及需求响应事件的响应效率，方案详尽，切实可行，便于实现。
进一步，本发明构建需求响应调度模型的优化目标、约束条件，实现多用户用电场景下的配电网侧波动最小目标的需求响应调度。
作为优选技术措施：
所述步骤一，负荷使用计划的生成方法如下：
将一天24h按每15min一段划分为96个时段，则N个用户24h的负荷调度计划如式(1)所示；
A＝[l1l2 …lk …lN] (1)
式中：A为96×N阶的矩阵，是总体的负荷使用计划；lk为96维列向量，是用户k的24h的负荷使用计划。
作为优选技术措施：
所述用户k的负荷使用计划由式(2)和式(3)表示；
式(3)中lk(t)表示用户k在t时刻的负荷使用计划，而该负荷使用计划能够被分解为
共4类负荷，其分别表示基本负荷、可调度负荷、分布式发电负荷和储能装置负荷。
作为优选技术措施：
所述基本负荷为用户的最基本的生产、生活活动中无法被调度的部分负荷需求；
所述可调度负荷为相对于基本负荷，能被灵活调动的负荷，用于调节生产或生活水平；
所述分布式发电负荷为太阳能或风能等新能源方式所产生的电能，该部分电能用户能够自己使用，同时当用户电量过剩时，能够将这部分电能出售给电网，或者是储存在储能装置；
所述储能装置负荷为能够将分布式发电系统或是电网侧得来的电能进行存储的负荷，其与分布式发电系统同时存在作为分布式电源系统的一部分，能对电能充放电操作。
作为优选技术措施：
所述基本负荷以及分布式发电负荷在用户负荷的使用过程中，存在不受调控影响或人为调度的负荷部分，其约束公式如下：
基本负荷以及分布式发电负荷具有无法被调动的特点；
表示根据用户日常用电进行预测来获取日前预测负荷，
表示预测来获取日前预测发电量；
所述可调度负荷满足式(6)和式(7)的约束条件，其表示用户日常生活、生产中能够灵活调整的部分；
式中：
为满足用户生活、生产需求的负荷量，
为考虑到实际生活生产中用电保护等条件的最大负荷使用限制；
所述储能装置负荷变化的约束为：
式中：
为储能装置每15min的充放电上限；dk(t)为储能装置在t时刻的剩余电量，是上一时刻的剩余电量dk(t-1)与该时段所适用的储能电能
之和，其中储能电能
可能为正也可能为负，分别表示不同的充放电状态，任意时刻的剩余电量dk(t)都不会小于0或大于储能装置的储能上限
为前一天储能装置所未使用的初始电量，μs为装置充放电的效率，表示充放电过程中的能量损耗。
作为优选技术措施：
所述第二步中的聚类分析，对用户全物联链路双向互动用电行为进行聚类，完成不同用户类别的分化，对于相同行业的用户而言，其负荷的使用存在极大的相似性，负荷的调度安排呈现一定的聚合性，通过对用电数据的分析，以降低电网与用户而这响应过程的复杂程度，提高互动效率；其具体的聚类分析方法如下：
步骤1，设置用户类别的聚类数、迭代聚类数、迭代次数；
步骤2，通过样本距离比较判定样本聚类中心；
步骤3，根据聚类中心计算样本隶属度函数；
步骤4，修正聚类中心；
步骤5，计算误差函数，如果满足阈值条件则算法结束，输出聚类结果，否则重复步骤2至步骤5；
通过以上聚类分析能够完成不同用户类别的分化，以识别用户是否具有分布式能源或自动需求响应系统的负荷使用行为。
作为优选技术措施：
所述第三步，优化调整的目标是削峰填谷，实现用电负荷波动的最小化；
所述用电负荷波动通过用户群体日用电总负荷的标准方差进行表示；
所述用户群体日用电总负荷
为L(t)的数学期望，其计算公式如下：
其中，T＝96，表示将用电负荷按日分成96个时段，每个时段为15min；
L(t)为N个用户第t个时段内用电总负荷，其计算公式如下：
其中，lk(t)表示用户k在t时刻的负荷使用计划；
对于配电网侧而言，其进行需求响应优化的主要目标是削峰填谷，实现用电负荷波动的最小化，从而提高生产效益。
作为优选技术措施：
所述用电负荷波动的最小化是用户群体的多用户需求响应调度的优化目标，其具体的计算公式如下：
全物联链路的双向互动需求响应的所有用户的日负荷波动程度的值越小，则表示配电网侧负荷波动程度越小，对平抑电网波动效果越好。
作为优选技术措施：
一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应系统，
包括需求响应终端设备、电网负荷聚合商系统、用户分散控制系统、电网配电侧设备；
用于实现上述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法。
作为优选技术措施：
所述需求响应终端设备，分别装配在电网配电侧、用户侧物联链路中，通过通讯接口分别连接电网负荷聚合商系统和用户分散控制系统，实现信息交互与响应交互；
所述电网负荷聚合商系统，能根据所收集到的负荷使用计划对用户的用电行为进行聚类分析；
所述用户分散控制系统，用于采集用户负荷使用情况，以及调整自身用电安排；
所述电网配电侧设备，通过构建需求响应调度模型的优化目标、约束条件，实现多用户用电场景下的配电网侧波动最小目标的需求响应调度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明经过不断探索以及试验，通过将电网侧需求响应系统、用户侧可调资源负荷特性全物联链路互联；并根据整体负荷使用情况，以削峰填谷为目标，将所有用户的整体优化拆解为各类用户的优化，进而对各类用户负荷群体的使用计划进行优化调整；进而对同类用户群体根据其使用需求，调整用电安排，使整体负荷使用贴近目标负荷，并将同类用户群体所能达到的最相似结果反馈给电网管理系统；然后根据各类用户群体的反馈，修正整体目标负荷，实现电网管理系统和各类用户群体的双向互动需求响应。
本发明将现有的控制终端对负荷进行开环控制，转为闭环控制，形成双向指令引导，提高响应能力和互动意愿，确保使电力需求有效响应，进而能提升用户参与满意度以及需求响应事件的响应效率，方案详尽，切实可行，便于实现。
进一步，本发明构建需求响应调度模型的优化目标、约束条件，实现多用户用电场景下的配电网侧波动最小目标的需求响应调度。
附图说明
图1是本发明双向互动电力需求响应系统的一种架构图；
图2是本发明双向互动电力需求响应方法的一种流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也能够完全理解本发明。
本发明一种实施例：
一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，
包括以下步骤：
第一步，根据用户在前一周期内的需求，确定生成其新一周期整体负荷的使用计划，并将其整体负荷的使用计划上传至电网管理系统；
所述使用计划包括日常负荷的使用、能调动的电器负荷，以及分布式能源系统的出力；
第二步，根据第一步所收集到的整体负荷使用计划，对用户的用电行为进行聚类分析，将用户群体按用电行为划分为若干类，以便于后续优化决策使用；
第三步，根据整体负荷使用情况，以削峰填谷为目标，针对第二步中聚类分析出的各类用户负荷群体的使用计划进行优化调整，并将优化调整的目标负荷使用反馈给用户群体，即将所有用户的整体优化拆解为各类用户的优化；
第四步，对同类用户群体根据其使用需求，调整用电安排，使整体负荷使用贴近第三步中确定目标负荷，并将同类用户群体所能达到的最相似结果反馈给电网管理系统；
第五步，根据第四步各类用户群体的反馈，修正整体目标负荷，即重复第三步和第四步，直到判定终止条件优化结束，实现电网管理系统和各类用户群体的双向互动需求响应。
本发明经过不断探索以及试验，通过将电网侧需求响应系统、用户侧可调资源负荷特性全物联链路互联；并根据整体负荷使用情况，以削峰填谷为目标，将所有用户的整体优化拆解为各类用户的优化，进而对各类用户负荷群体的使用计划进行优化调整；进而对同类用户群体根据其使用需求，调整用电安排，使整体负荷使用贴近目标负荷，并将同类用户群体所能达到的最相似结果反馈给电网管理系统；然后根据各类用户群体的反馈，修正整体目标负荷，实现电网管理系统和各类用户群体的双向互动需求响应。
本发明将现有的控制终端对负荷进行开环控制，转为闭环控制，形成双向指令引导，提高响应能力和互动意愿，确保使电力需求有效响应，进而能提升用户参与满意度以及需求响应事件的响应效率，方案详尽，切实可行，便于实现。
进一步，本发明构建需求响应调度模型的优化目标、约束条件，实现多用户用电场景下的配电网侧波动最小目标的需求响应调度。
如图1-图2所示，本发明一种最佳实施例：
一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，具体包括以下步骤：
步骤一，建立用户全物联链路的双向互动化需求响应模型
将一天24h按每15min一段划分为96个时段，则N个用户24h的负荷调度计划如式(1)所示。
A＝[l1l2 … lk … lN] (1)
式中：A为96×N阶的矩阵，是总体的负荷安排；lk为96维列向量，是用户k的24h的负荷安排。
则对于任意用户k而言，其负荷安排可由式(2)和式(3)表示。
式(3)中lk(t)表示用户k在t时刻的负荷安排，而该负荷安排可以被分解为
共4类负荷，其分别表示基本负荷、可调度负荷、分布式发电负荷和储能装置负荷。
基本负荷指用户的最基本的生产、生活活动中无法被调度的部分负荷需求。可调度负荷指相对于基本负荷，这部分负荷是可以灵活调动的，用于调节生产或生活水平。分布式发电负荷指太阳能或风能等新能源方式所产生的电能，该部分电能用户可以自己使用，同时当用户电量过剩时，可以将这部分电能出售给电网，或者是储存在储能装置。储能装置负荷指与分布式发电系统同时存在作为分布式电源系统的一部分，作为电能的储存手段，可以将分布式发电系统或是电网侧得来的电能进行充放电操作。
a)基本负荷及分布式发电负荷约束
在用户负荷的使用过程中，存在不受调控影响或人为调度的负荷部分，如式(4)和式(5)所示。
以上负荷都具有无法被调动的特点。
表示根据用户日常用电进行预测来获取日前预测负荷，
表示预测来获取日前预测发电量。
b)可调度负荷约束
可调度负荷降满足式(6)和式(7)的约束条件，其表示用户日常生活、生产中可以灵活调整的部分。
式中：
为满足用户生活、生产需求的负荷量，
为考虑到实际生活生产中用电保护等条件的最大负荷使用限制。
c)储能装置负荷约束
储能装置负荷变化的约束为：
式中：
为储能装置每15min的充放电上限；dk(t)为储能装置在t时刻的剩余电量，是上一时刻的剩余电量dk(t-1)与该时段所适用的储能电能
之和，其中储能电能
可能为正也可能为负，分别表示不同的充放电状态，但任意时刻的剩余电量dk(t)都不会小于0或大于储能装置的储能上限
为前一天储能装置所未使用的初始电量，μs为装置充放电的效率，表示充放电过程中的能量损耗。
步骤二，确定目标函数
对于配电网侧而言，其进行需求响应优化的主要目标是削峰填谷，实现用电负荷波动的最小化，从而提高生产效益。通常按日分成T＝96个时段，每个时段为15min，则处于全物联链路用电环境下的N个用户第t个时段内用电总负荷L(t)可表示为
每日内平均用电总负荷
为L(t)的数学期望，即
借鉴标准方差表示测量值的波动程度，用户群体日用电总负荷的标准方差作为度量表示配电网侧负荷波动性，故用户群体多用户需求响应调度的优化目标可以为：
上式表示具有全物联链路的双向互动需求响应的所有用户的日负荷波动程度，其值越小则表示配电网侧负荷波动程度越小，对平抑电网波动效果越好。
步骤三，用户全物联链路双向互动用电行为的聚类分析
对于相同行业的用户而言，其负荷的使用存在极大的相似性，负荷的调度安排呈现一定的聚合性，故通过对用电数据的分析，以降低电网与用户而这响应过程的复杂程度，提高互动效率。使用如下聚类分析方法：
①设置聚类数、迭代聚类数、迭代次数等相关参数；
②通过样本距离比较判定样本聚类中心；
③根据聚类中心计算样本隶属度函数；
④修正聚类中心；
⑤计算误差函数，如果满足阈值条件则算法结束，输出聚类结果，否则重复②至⑤。
通过以上聚类分析可以完成不同用户类别的分化，以识别用户是否具有分布式能源、自动需求响应系统等一系列负荷使用行为。鉴于聚类分析方法是本文方法分析所用手段而非本文研究重点，对此将不在赘述。
步骤四，基于全物联链路的双向互动需求响应求解流程
本方法为日前调度，将在前一天对负荷的使用计划进行安排，并采用用户和电网公司的互动交流完成求解流程。同时电网将通过激励的方式促使用户合作参与需求响应过程。
基于全物联链路的双向互动需求响应过程主要包括一下几步：
①:在前一天，用户方根据自身需求，主要包括日常负荷的使用、可以调动的电器负荷，以及分布式能源系统的出力，确定生成其新一天的负荷安排，并将其整体负荷的使用情况上传至电网公司。
②:电网公司根据所收集到的负荷使用计划对用户的用电行为进行聚类分析，将用户群体按用电行为划分为几类，以便于后续优化决策使用。
③:电网公司根据整体负荷使用情况，以削峰填谷为目标，分别针对各类用户负荷群体的整体使用进行优化调整，并将优化调整的目标负荷使用反馈给用户群体，即将所有用户的整体优化拆解为各类用户的优化。
④:同类用户群体根据用户自身使用需求调整自身用电安排，使整体负荷使用贴近电网公司的优化目标，并将自身所能达到的最相似结果反馈给电网。
⑤:电网根据用户的反馈修正自己的目标负荷使用，即重复③和④，直到判定终止条件优化结束。
应用本发明方法的一种装置实施例：
一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应系统，
包括需求响应终端设备、电网负荷聚合商系统、用户分散控制系统、电网配电侧设备；
用于实现上述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法。
所述需求响应终端设备，分别装配在电网配电侧、用户侧物联链路中，通过通讯接口分别连接电网负荷聚合商系统和用户分散控制系统，实现信息交互与响应交互；
所述电网负荷聚合商系统，能根据所收集到的负荷使用计划对用户的用电行为进行聚类分析；
所述用户分散控制系统，用于采集用户负荷使用情况，以及调整自身用电安排；
所述电网配电侧设备，通过构建需求响应调度模型的优化目标、约束条件，实现多用户用电场景下的配电网侧波动最小目标的需求响应调度。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然能够对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，其特征在于，
包括以下步骤：
第一步，根据用户在前一周期内的需求，确定生成其新一周期整体负荷的使用计划，并将其整体负荷的使用计划上传至电网管理系统；
所述使用计划包括日常负荷的使用、能调动的电器负荷，以及分布式能源系统的出力；
第二步，根据第一步所收集到的整体负荷使用计划，对用户的用电行为进行聚类分析，将用户群体按用电行为划分为若干类；
第三步，根据整体负荷使用情况，以削峰填谷为目标，针对第二步中聚类分析出的各类用户负荷群体的使用计划进行优化调整，并将优化调整的目标负荷使用反馈给用户群体，即将所有用户的整体优化拆解为各类用户的优化；
第四步，对同类用户群体根据其使用需求，调整用电安排，使整体负荷使用贴近第三步中确定目标负荷，并将同类用户群体所能达到的最相似结果反馈给电网管理系统；
第五步，根据第四步各类用户群体的反馈，修正整体目标负荷，即重复第三步和第四步，直到优化目标满足要求，则判定条件优化结束，实现电网管理系统和各类用户群体的双向互动需求响应。
2.如权利要求1所述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，其特征在于，
所述第一步中，负荷使用计划的生成方法如下：
将一天24h按每15min一段划分为96个时段，则N个用户24h的负荷调度计划如式(1)所示；
A＝[l1l2…lk…lN] (1)
式中：A为96×N阶的矩阵，是总体的负荷使用计划；lk为96维列向量，是用户k的24h的负荷使用计划。
3.如权利要求2所述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，其特征在于，
所述用户k的负荷使用计划由式(2)和式(3)表示；
式(3)中lk(t)表示用户k在t时刻的负荷使用计划，而该负荷使用计划能够被分解为
共4类负荷，其分别表示基本负荷、可调度负荷、分布式发电负荷和储能装置负荷。
4.如权利要求3所述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，其特征在于，
所述基本负荷为用户的最基本的生产、生活活动中无法被调度的部分负荷需求；
所述可调度负荷为相对于基本负荷，能被灵活调动的负荷，用于调节生产或生活水平；
所述分布式发电负荷为太阳能或风能等新能源方式所产生的电能；
所述储能装置负荷为能够将分布式发电系统或是电网侧得来的电能进行存储的负荷，其与分布式发电系统同时存在作为分布式电源系统的一部分，能对电能充放电操作。
5.如权利要求4所述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，其特征在于，
所述基本负荷以及分布式发电负荷在用户负荷的使用过程中，存在不受调控影响或人为调度的负荷部分，其约束公式如下：
基本负荷以及分布式发电负荷具有无法被调动的特点；
表示根据用户日常用电进行预测来获取目前预测负荷，
表示预测来获取目前预测发电量；
所述可调度负荷满足式(6)和式(7)的约束条件，其表示用户日常生活、生产中能够灵活调整的部分；
式中：
为满足用户生活、生产需求的负荷量，
为考虑到实际生活生产中用电保护等条件的最大负荷使用限制；
所述储能装置负荷变化的约束为：
式中：
为储能装置每15min的充放电上限；dk(t)为储能装置在t时刻的剩余电量，是上一时刻的剩余电量dk(t-1)与该时段所适用的储能电能
之和，其中储能电能
可能为正也可能为负，分别表示不同的充放电状态，任意时刻的剩余电量dk(t)都不会小于0或大于储能装置的储能上限
为前一天储能装置所未使用的初始电量，μs为装置充放电的效率，表示充放电过程中的能量损耗。
6.如权利要求1所述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，其特征在于，
所述第二步中的聚类分析，对用户全物联链路双向互动用电行为进行聚类，完成不同用户类别的分化，对于相同行业的用户而言，其负荷的使用存在极大的相似性，负荷的调度安排呈现一定的聚合性，通过对用电数据的分析，以降低电网与用户而这响应过程的复杂程度；其具体的聚类分析方法如下：
步骤1，设置用户类别的聚类数、迭代聚类数、迭代次数；
步骤2，通过样本距离比较判定样本聚类中心；
步骤3，根据聚类中心计算样本隶属度函数；
步骤4，修正聚类中心；
步骤5，计算误差函数，如果满足阈值条件则算法结束，输出聚类结果，否则重复步骤2至步骤5；
通过以上聚类分析能够完成不同用户类别的分化，以识别用户是否具有分布式能源或自动需求响应系统的负荷使用行为。
7.如权利要求1所述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，其特征在于，
所述第三步，优化调整的目标是削峰填谷，实现用电负荷波动的最小化；
所述用电负荷波动通过用户群体日用电总负荷的标准方差进行表示；
所述用户群体日用电总负荷
为L(t)的数学期望，其计算公式如下：
其中，T＝96，表示将用电负荷按日分成96个时段，每个时段为15min；
L(t)为N个用户第t个时段内用电总负荷，其计算公式如下：
其中，lk(t)表示用户k在t时刻的负荷使用计划。
8.如权利要求7所述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法，其特征在于，
所述用电负荷波动的最小化是用户群体的多用户需求响应调度的优化目标，其具体的计算公式如下：
全物联链路的双向互动需求响应的所有用户的日负荷波动程度的值越小，则表示配电网侧负荷波动程度越小，对平抑电网波动效果越好。
9.一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应系统，其特征在于，
包括需求响应终端设备、电网负荷聚合商系统、用户分散控制系统、电网配电侧设备；
用于实现如权利要求1-8任一所述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应方法。
10.如权利要求9所述的一种基于全物联链路的双向互动电力需求响应系统，其特征在于，
所述需求响应终端设备，分别装配在电网配电侧、用户侧物联链路中，通过通讯接口分别连接电网负荷聚合商系统和用户分散控制系统，实现信息交互与响应交互；
所述电网负荷聚合商系统，能根据所收集到的负荷使用计划对用户的用电行为进行聚类分析；
所述用户分散控制系统，用于采集用户负荷使用情况，以及调整自身用电安排；
所述电网配电侧设备，通过构建需求响应调度模型的优化目标、约束条件，实现多用户用电场景下的配电网侧波动最小目标的需求响应调度。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115796559A (zh) * | 2023-02-03 | 2023-03-14 | 国网江苏省电力有限公司营销服务中心 | 一种考虑需求响应场景的可调负荷排序方法及系统 |
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| US20130123996A1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-16 | Gilberto Augusto Matos | Method and system for improving the effectiveness of planned power consumption demand response events |
| CN110350523A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-18 | 佳源科技有限公司 | 基于需求响应的多能源互补优化调度方法 |
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