CN114444844A - 基于互联网的电能供给侧管理实施方案 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电能供给侧管理技术领域，且公开了基于互联网的电能供给侧管理实施方案，具体包括有区域监控、网络传输、区域用电占比分类、数据对比分析和电能调配，对区域用电类别的对比分析包括时间段用电需求分析、环境变量用电分析和其他变量用电分析，对比分析方法包括方差统计法。本发明通过必要的变量因素，最终得到其用电的规律，对待工业生产用电，针对规律程度较高且具备夜间生产能力的用电单元，协调其进行夜间生产，发现用电不规律的工业生产类用电单元，加以纠正，便于后期协调，对待非工业生产类用电单元，可采用直接干预的形式进行控制电能调配，从而达到削峰填谷的目标，提高经济效益，还节约了能源。
Description
技术领域
本发明属于电能供给侧管理技术领域，具体为基于互联网的电能供给侧管理实施方案。
背景技术
随着日常生活中电气设备的日益增多，乃至工业生产中自动化流水线和相关生产设备的投入应用，社会对电力的需求已经越来越大，用户作为需求方的需求正在不再变化，那么对应作为电能供给侧也许进行相应的改变，传统的电能供给侧管理模式渐渐的已经不再适用于当今的需求侧，而是需要建立一个高效率的供给侧管理实施办法，在可以保持需求侧和供给侧平衡。
因此，分析能源互联网形势下需求侧管理发展趋势，建立需求侧响应资源需求分析方法和优化模型，根据电网中长期发展分析需求侧管理对电网发展的影响，研究需求侧管理方案，提出资源建设方向及政策建议，促进需求侧管理工作提升是刻不容缓的，现如今，随着网络技术的发达，我们的电能供给侧管理也应当在给予互联网的基础上，利用高效率的信息传达方式，以及数据处理的方式，开发分析需求侧响应对电力系统影响的分析模型，研究不同电力系统对削峰、填谷等不同功能的需求响应资源需求的分析方法。
本发明提出基于互联网的电能供给侧管理实施方案，用于对用户用电的需求进行规律性分析，从而得到其需求规律，再通过主动或者间接干预的方式，调整各个用电单元之间的电能分配时间，达到削峰、填谷的目标，从而实现能源的经济化和效益化并行的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供基于互联网的电能供给侧管理实施方案，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于互联网的电能供给侧管理实施方案，具体包括有区域监控、网络传输、区域用电占比分类、数据对比分析和电能调配，对区域用电类别的对比分析包括时间段用电需求分析、环境变量用电分析和其他变量用电分析，对比分析方法包括方差统计法；
基于互联网的电能供给侧管理实施方案，具体步骤为：
第一步：配电站1至配电站N对其所负责的配电各个区域的各类别用电情况进行监控，并对监控到的数据进行编码，通过网络周期性上传至数据处理中心；
第二步：数据处理中心接收来自配电站的监控数据，并调出以往的数据进行对比分析，以往的数据包括各区域、各类别用电单元和各用电周期内的用电数据；
第三步：数据处理中心从各个区域、各类别用电单元的各周期数据中分类出以往数据采集时，其环境特征和时间特征，利用环境特征得出的环境变量为两类，一类是天气变化对用电的需求和季节变化对用电的需求，另一类是环境变量对用电的需求，利用时间特征得出的时间变量分为白天时间段和夜间时间段；
第四步：通过对各类别的在不同环境变量、时间变量和其他变量之间用电需求分别进行分析，得出各类别用电单元在不同环境变量、时间变量和其他变量之间的用电需求规律，在各种确定性和不确定性因素的干扰下，用电单元的用电规律可能会发生长时间或者短时间的改变，因此需要把握住已知因素，也即各种变量干扰下他们的用电规律，以便于进行协同调整；
第五步：行政部门根据该规律协助，有奖劝说各类别用电单位调整用电时间，或者直接干预各类别用电单位的用电时间，对用电其高峰降低峰值，对用电其低谷进行填谷，直接干预用电是指在征得用户同意之后，可以在用户所在的用电单元安装可联网的控制器，在白天用电峰值时，主动调整在这些用电单元中各种大功率电器在白天的用电时间，例如微波炉、加热器和空调等，以避开白天的用电高峰，降低用电峰值，但是需要提前通知，并且这部分电费可以进行适当削减，以鼓励用户持续使用和更多的用户主动参与而用电时间可以根据用户的选择进行调配，对其电源的调配时间须尽量与用户的选择贴合，这些可以直接干预的用电单元类型只包括居民生活用电、商业经营用电和事业单位用电等，但是不可以包括工业生产用电。
其中，各类别用电单元分类为包括有居民生活用电、商业经营用电、工业生产用电、事业单位用电，这里的事业单位也包括学校，写字楼等用电相对较大的用电单元，和其他单位用电，用电单元的分类是按照用电量大小进行分类的，各类别用电单元的用电量从大到小顺序为：工业生产用电、事业单位用电、商业经营用电、居民生活用点和其他单位用电，利用按照用电量大小进行分类，便于在行政部门后期可以在同类型之间进行用点时间调配，同类型之间进行调配首先便于归类整合，其次同类型用电单元之间的周期内用电量落差不会太大，便于进行补偿，且关于用电的调配主要还是对工业生产用电进行调配，调整他们的生产时间，例如可以协调部分白天用电需求高，且具备夜间生产能力的工厂记性夜间工作，从而调补夜间用电的低谷时间段，且其他的例如居民用电，商业用电等，其与人们的生活规律息息相关，夜间用电本就非常少，故而不较小的夜间协调管理可能性。
优选的，各类别用电单元的用电周期为二十四小时，且该用电周期与配电站对监控数据上传的周期间隔相等，也就是说，一个用电周期就是一天，配电站每隔二十四小时上传在此时间段内该区域的用电单元各自的用电量。
优选的，各类别用电单元的环境变量中的天气变化对用电需求可进一步归类为不规律用电需求，各类别用电单元的季节变化对用电需求、其他环境变量对用电需求和时间变量对用电需求可进一步归类为规律用电需求，由自然天气的变化导致的各用电单元用电规律的变化时不可避免的，例如在雨天，人们的出行率较低，室内人员占比较多，于是居民生活用电可能提高，一些室外的工业生产和其他工作无法正常开展，导致相应的用电单元用电量降低。而出行率较低可能会令商家开始主动调整其经营范围内的用电量，节约电源，于是此类用电单元的用电量就会比较低。
优选的，对比分析方法的方差统计法具体为样本方差统计法，样本方差计算公式为：
S2为样本方差，X为变量，
为样本均值，n为样本例数，那么在本电能分配中，X所代表的具体变量就是各类别用电单元的在各个周期内的用电量，
表示在已统计的所有周期内用电单元用电量的平均值，n则为用周期的总计周期数，采用样本方差统计方法，主要还是因为在在该方案实施之间的统计数据并不完整，且还去掉部分不规律用电需求时的样本，例如极端天气和恶劣天气变化的用电需求，因为这部分样本较少，其比较特殊，不适用于进行对用电单位用电量规律的调查和统计，不具备实际参考价值，所以在已经去除了诸多样本的基础上，我们采用样本方差统计方法进行统计，并且通过样本方差最后的计算结果，我们可以得出各用电单元正常情况下的随机用电需求和平均用电需求之间差异，也即规律程度，方差的数值越大，规律程度越低，规律程度低的用电单位考虑到可能因为其特殊的生产劳动关系导致的，需要进一步了解情况，尽量调整其用点时间，令其提高规律程度。
优选的，行政部分协助用电分配时间优先选择同一类别用电单元的规律用电需求之间进行调整，因为不规律用电需求主要适由于天气变化引起的，由于天气变化具有预测周期短，且可持续性短的特定，故而不利于进行长期调整以实现良性循环，故而需要在可预测周期长和可持续性长的规律用电需求之间调整分配以具备长期可行性，且优先选择同一类别是因为同一类别之中的，各单元之间的用电需求两相差不大，故而在用电时间调配上可以尽量达到一个电能供给的互补，确保削平用电高峰，填平用电低谷。
本发明的有益效果如下：
本发明通过首先对用电单元进行实时监控工作，从而根据用电量的大小进分配类别，在对各个类别中的用电单元的用电情况通过数据反馈进行对比分析，同时需要考虑到必要的变量因素，最终得到其用电的规律，对待工业生产用电，针对规律程度较高且具备夜间生产能力的用电单元，协调其进行夜间生产，发现用电不规律的工业生产类用电单元，加以纠正，便于后期协调，对待非工业生产类用电单元，可采用直接干预的形式进行控制电能调配，从而达到削峰填谷的目标，提高经济效益，还节约了能源。
附图说明
图1为本发明总体流程图；
图2为本发明的变量细化图；
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。
如图1至图2所示，本发明实施例中，基于互联网的电能供给侧管理实施方案，具体包括有区域监控、网络传输、区域用电占比分类、数据对比分析和电能调配，对区域用电类别的对比分析包括时间段用电需求分析、环境变量用电分析和其他变量用电分析，对比分析方法包括方差统计法；
基于互联网的电能供给侧管理实施方案，具体步骤为：
第一步：配电站1至配电站N对其所负责的配电各个区域的各类别用电情况进行监控，并对监控到的数据进行编码，通过网络周期性上传至数据处理中心；
第二步：数据处理中心接收来自配电站的监控数据，并调出以往的数据进行对比分析，以往的数据包括各区域、各类别用电单元和各用电周期内的用电数据；
第三步：数据处理中心从各个区域、各类别用电单元的各周期数据中分类出以往数据采集时，其环境特征和时间特征，利用环境特征得出的环境变量为两类，一类是天气变化对用电的需求和季节变化对用电的需求，另一类是环境变量对用电的需求，利用时间特征得出的时间变量分为白天时间段和夜间时间段；
第四步：通过对各类别的在不同环境变量、时间变量和其他变量之间用电需求分别进行分析，得出各类别用电单元在不同环境变量、时间变量和其他变量之间的用电需求规律，在各种确定性和不确定性因素的干扰下，用电单元的用电规律可能会发生长时间或者短时间的改变，因此需要把握住已知因素，也即各种变量干扰下他们的用电规律，以便于进行协同调整；
第五步：行政部门根据该规律协助，有奖劝说各类别用电单位调整用电时间，或者直接干预各类别用电单位的用电时间，对用电其高峰降低峰值，对用电其低谷进行填谷，直接干预用电是指在征得用户同意之后，可以在用户所在的用电单元安装可联网的控制器，在白天用电峰值时，主动调整在这些用电单元中各种大功率电器在白天的用电时间，例如微波炉、加热器和空调等，以避开白天的用电高峰，降低用电峰值，但是需要提前通知，并且这部分电费可以进行适当削减，以鼓励用户持续使用和更多的用户主动参与而用电时间可以根据用户的选择进行调配，对其电源的调配时间须尽量与用户的选择贴合，这些可以直接干预的用电单元类型只包括居民生活用电、商业经营用电和事业单位用电等，但是不可以包括工业生产用电。
其中，各类别用电单元分类为包括有居民生活用电、商业经营用电、工业生产用电、事业单位用电，这里的事业单位也包括学校，写字楼等用电相对较大的用电单元，和其他单位用电，用电单元的分类是按照用电量大小进行分类的，各类别用电单元的用电量从大到小顺序为：工业生产用电、事业单位用电、商业经营用电、居民生活用点和其他单位用电，利用按照用电量大小进行分类，便于在行政部门后期可以在同类型之间进行用点时间调配，同类型之间进行调配首先便于归类整合，其次同类型用电单元之间的周期内用电量落差不会太大，便于进行补偿，且关于用电的调配主要还是对工业生产用电进行调配，调整他们的生产时间，例如可以协调部分白天用电需求高，且具备夜间生产能力的工厂记性夜间工作，从而调补夜间用电的低谷时间段，且其他的例如居民用电，商业用电等，其与人们的生活规律息息相关，夜间用电本就非常少，故而不较小的夜间协调管理可能性。
其中，各类别用电单元的用电周期为二十四小时，且该用电周期与配电站对监控数据上传的周期间隔相等，也就是说，一个用电周期就是一天，配电站每隔二十四小时上传在此时间段内该区域的用电单元各自的用电量。
其中，各类别用电单元的环境变量中的天气变化对用电需求可进一步归类为不规律用电需求，各类别用电单元的季节变化对用电需求、其他环境变量对用电需求和时间变量对用电需求可进一步归类为规律用电需求，由自然天气的变化导致的各用电单元用电规律的变化时不可避免的，例如在雨天，人们的出行率较低，室内人员占比较多，于是居民生活用电可能提高，一些室外的工业生产和其他工作无法正常开展，导致相应的用电单元用电量降低。而出行率较低可能会令商家开始主动调整其经营范围内的用电量，节约电源，于是此类用电单元的用电量就会比较低。
其中，对比分析方法的方差统计法具体为样本方差统计法，样本方差计算公式为：
其中，S2为样本方差，X为变量，
为样本均值，n为样本例数，那么在本电能分配中，X所代表的具体变量就是各类别用电单元的在各个周期内的用电量，
表示在已统计的所有周期内用电单元用电量的平均值，n则为用周期的总计周期数，采用样本方差统计方法，主要还是因为在在该方案实施之间的统计数据并不完整，且还去掉部分不规律用电需求时的样本，例如极端天气和恶劣天气变化的用电需求，因为这部分样本较少，其比较特殊，不适用于进行对用电单位用电量规律的调查和统计，不具备实际参考价值，所以在已经去除了诸多样本的基础上，我们采用样本方差统计方法进行统计，并且通过样本方差最后的计算结果，我们可以得出各用电单元正常情况下的随机用电需求和平均用电需求之间差异，也即规律程度，方差的数值越大，规律程度越低，规律程度低的用电单位考虑到可能因为其特殊的生产劳动关系导致的，需要进一步了解情况，尽量调整其用点时间，令其提高规律程度。
其中，行政部分协助用电分配时间优先选择同一类别用电单元的规律用电需求之间进行调整，因为不规律用电需求主要适由于天气变化引起的，由于天气变化具有预测周期短，且可持续性短的特定，故而不利于进行长期调整以实现良性循环，故而需要在可预测周期长和可持续性长的规律用电需求之间调整分配以具备长期可行性，且优先选择同一类别是因为同一类别之中的，各单元之间的用电需求两相差不大，故而在用电时间调配上可以尽量达到一个电能供给的互补，确保削平用电高峰，填平用电低谷。
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。
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 (6)
1.基于互联网的电能供给侧管理实施方案，其特征在于：具体包括有区域监控、网络传输、区域用电占比分类、数据对比分析和电能调配，对区域用电类别的对比分析包括时间段用电需求分析、环境变量用电分析和其他变量用电分析，对比分析方法包括方差统计法；
基于互联网的电能供给侧管理实施方案，具体步骤为：
第一步：配电站1至配电站N对其所负责的配电各个区域的各类别用电情况进行监控，并对监控到的数据进行编码，通过网络周期性上传至数据处理中心；
第二步：数据处理中心接收来自配电站的监控数据，并调出以往的数据进行对比分析，以往的数据包括各区域、各类别用电单元和各用电周期内的用电数据；
第三步：数据处理中心从各个区域、各类别用电单元的各周期数据中分类出以往数据采集时，其环境特征和时间特征，利用环境特征得出的环境变量为两类，一类是天气变化对用电的需求和季节变化对用电的需求，另一类是环境变量对用电的需求，利用时间特征得出的时间变量分为白天时间段和夜间时间段；
第四步：通过对各类别的在不同环境变量、时间变量和其他变量之间用电需求分别进行分析，得出各类别用电单元在不同环境变量、时间变量和其他变量之间的用电需求规律；
第五步：行政部门根据该规律协助，有奖劝说各类别用电单位调整用电时间，或者直接干预各类别用电单位的用电时间，对用电其高峰降低峰值，对用电其低谷进行填谷。
2.根据权利要求1所述的基于互联网的电能供给侧管理实施方案，其特征在于：各类别用电单元分类为包括有居民生活用电、商业经营用电、工业生产用电、事业单位用电和其他单位用电，用电单元的分类是按照用电量大小进行分类的，各类别用电单元的用电量从大到小顺序为：工业生产用电、事业单位用电、商业经营用电、居民生活用点和其他单位用电。
3.根据权利要求1所述的基于互联网的电能供给侧管理实施方案，其特征在于：各类别用电单元的用电周期为二十四小时，且该用电周期与配电站对监控数据上传的周期间隔相等。
4.根据权利要求1所述的基于互联网的电能供给侧管理实施方案，其特征在于：各类别用电单元的环境变量中的天气变化对用电需求可进一步归类为不规律用电需求，各类别用电单元的季节变化对用电需求、其他环境变量对用电需求和时间变量对用电需求可进一步归类为规律用电需求。
5.根据权利要求1所述的基于互联网的电能供给侧管理实施方案，其特征在于：对比分析方法的方差统计法具体为样本方差统计法，样本方差计算公式为：
其中，S2为样本方差，X为变量，
为样本均值，n为样本例数。
6.根据权利要求1所述的基于互联网的电能供给侧管理实施方案，其特征在于：行政部分协助用电分配时间优先选择同一类别用电单元的规律用电需求之间进行调整。
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| CN117639113A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 湖北世纪森源电力工程有限公司 | 智慧微电网智能电力分配方法、装置及存储介质 |
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2021
- 2021-12-02 CN CN202111467283.7A patent/CN114444844A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116307642A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 青岛奥利普奇智智能工业技术有限公司 | 一种能源调度分配的控制方法 |
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| CN117639113A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 湖北世纪森源电力工程有限公司 | 智慧微电网智能电力分配方法、装置及存储介质 |
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| PB01 | Publication | ||
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