CN114825353A - 一种低压用户需求响应互动装置及工作方法 - Google Patents

一种低压用户需求响应互动装置及工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力需求响应领域，公开了一种低压用户需求响应互动装置及工作方法，包括电气回路、机械开关、保护模块、数据采集模块、控制处理器、电源模块、通讯模块、负荷辨识模块、区块链模块和需求响应模块；机械开关接入电气回路，所述保护模块与机械开关连接，所述控制器与保护模块连接；负荷辨识模块、区块链模块和需求响应模块分别与控制器连接；数据采集模块接入电气回路且将数据传输至控制器；通讯模块、电源模块分别和控制器连接。本发明提出的低压用户需求响应互动装置具有体积小、智能化的优点，为低压用户参与需求响应提供有效渠道，保障需求响应业务数据的安全可靠。

Description

一种低压用户需求响应互动装置及工作方法
技术领域
本申请涉及电力需求响应领域，涉及一种低压用户需求响应互动装置及工作方法。
背景技术
积极开展电力需求侧管理，有利于完善有序用电和节约用电制度，通过市场手段增大系统的柔性调节能力，保障生活和生产安全，实现电网角色由管理型向服务型的转变。传统上，参与电力需求响应的主要是用电容量大、用电量较高的大型工业和一般工商业用户。物联网技术的兴起使得一般居民用户乃至通过网络聚合大量中、小用户的负荷聚集商可以参与进来，显著地扩大了需求响应的参与群体和可用调度资源总量。居民用户是潜力可观的需求响应资源，其参与电力市场可带来显著的安全、经济效益，也将大幅提升分布式能源的消纳能力。但是目前居民用户参与需求响应的参与渠道不畅通，缺乏关键的设备。
智能断路器应用于低压用户户内的用电安全保护，具备体积小、智能化和成本低等优点，本发明专利对智能断路器进行改进，扩展了低压用户需求响应功能模块，形成一种低压用户需求响应互动装置，为低压用户参与需求响应提供有效渠道，保障需求响应业务数据的安全可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基低压用户需求响应互动装置及工作方法，实现了体积小、智能化的优点，为低压用户参与需求响应提供有效渠道，保障需求响应业务数据的安全可靠性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种低压用户需求响应互动装置，包括电气回路、机械开关、保护模块、数据采集模块、控制处理器、电源模块、通讯模块、负荷辨识模块、区块链模块和需求响应模块；所述机械开关接入电气回路，所述保护模块与机械开关电连接，所述控制器与保护模块电连接；所述负荷辨识模块、区块链模块和需求响应模块分别与控制器电连接；所述数据采集模块接入电气回路且将数据传输至控制器；所述通讯模块、电源模块分别和控制器电连接。
一种低压用户需求响应互动装置的工作方法，所述机械开关用以实现异常情况下的自动分闸；所述保护模块接收来自控制处理器的保护信号，根据控制信号控制机械开关进行分闸操作；所述数据采集模块采集配电线路信息，将其信号处理传输至控制处理器；所述控制处理器对数据采集模块的数据进行处理，为保护模块、负荷模块、区块链模块和需求响应模块提供数据；所述电源模块为控制处理模块提供电源；所述通讯模块用以与外部平台之间的数据传输；所述负荷辨识模块辨识用户使用的电器类型，对比分析挖掘用户的需求响应潜力；所述需求响应模块用于实现需求响应信息的处理，为用户提供需求响应策略；所述区块链模块用于可信记录用户需求响应业务数据，通过智能合约自动执行需求响应的结算。
优选的，所述负荷辨识模块辨识用户使用的电器类型，对比分析挖掘用户的需求响应潜力，方法如下；根据负荷辨识结果，将低压用户负荷曲线进行分解；根据各类负荷的调控系数，计算低压用户的需求响应潜力。
优选的，所述需求响应模块用于实现需求响应信息的处理，为用户提供需求响应策略，方法如下；接收需求信息，并向低压用户推送提醒；根据低压用户应答结果，上传需求响应信息；根据需求响应结果及用户参数设置，生成需求响应调控策略；通过与智能网关的交互，执行需求响应调控策略；获取确认结果，并向用户推送。
优选的，所述区块链模块部署了轻量级节点软件包，同一台区的所有低压用户构成本台区的需求响应交易子链，台区终端为本台区需求响应交易子链的主节点；不同台区终端、工商业大用户、计量自动化主站之间构成需求响应交易主链。
本发明的有益效果：本发明为低压用户参与需求响应提供了一种有效的途径，具有体积小、成本低、智能化、高可靠的优点，通过与家庭智能网关、智能音箱等的互动，能够充分调动低压用户参与需求响应的积极性，提升用户智能交互体验，为低压用户参与需求响应提供有效渠道，保障需求响应业务数据的安全可靠。
附图说明
图1是本发明装置结构示意图。
图2是本发明需求响应模块工作方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
实施例一
一种低压用户需求响应互动装置，包括电气回路、机械开关、保护模块、数据采集模块、控制处理器、电源模块、通讯模块、负荷辨识模块、区块链模块和需求响应模块；机械开关接入电气回路，所述保护模块与机械开关电连接，所述控制器与保护模块电连接；负荷辨识模块、区块链模块和需求响应模块分别与控制器电连接；数据采集模块接入电气回路且将数据传输至控制器；通讯模块、电源模块分别和控制器电连接。
一种低压用户需求响应互动装置的工作方法，所述机械开关用以实现异常情况下的自动分闸；机械开关在低压用户配电线路户内入口处接于电气回路中，根据保护模糊的控制信号实现异常情况下的自动分阀，也可通过本地或远程的方式进行手动分阀。
保护模块接收来自控制处理器的保护信号，根据控制信号控制机械开关进行分闸操作；
数据采集模块采集配电线路信息，将其信号处理传输至控制处理器；数据采集模块实现配电线路的电流、电压和温度信号的采集，通过信号处理电路将模拟信号转换为数字信号，并将其传给控制处理器。
控制处理器对数据采集模块的数据进行处理，为保护模块、负荷模块、区块链模块和需求响应模块提供数据；
电源模块为控制处理模块提供电源；
通讯模块用以与外部平台之间的数据传输；
负荷辨识模块通过电压、电流曲线，智能辨识用户使用的电器类型，对比分析挖掘用户的需求响应潜力；
需求响应模块用于实现需求响应信息的处理，为用户提供需求响应策略；需求响应模块用于实现需求响应信息的处理，根据用户需求响应潜力为用户提供个性化的需求响应策略。
区块链模块用于可信记录用户需求响应业务数据，通过智能合约自动执行需求响应的结算。
负荷辨识模块辨识用户使用的电器类型，对比分析挖掘用户的需求响应潜力，方法如下；根据负荷辨识结果，将低压用户负荷曲线进行分解；
Figure BDA0003542291010000051
式中：Pt为t时段低压用户的总负荷功率，pk,t为t时段低压用户第k种电器的功率，K为电器种类数，k属于1～K；pother,t为t时段低压用户其他用电负荷功率；
根据各类负荷的调控系数，计算低压用户的需求响应潜力。
Figure BDA0003542291010000052
式中：Qt为t时段低压用户的可调节负荷功率；xk为第k种电器的调控系数，取值范围为[0,1]，当第k种电器为可中断负荷时，xk等于1，当第k种电器完全不可调控负荷时，xk等于0。
需求响应模块用于实现需求响应信息的处理，为用户提供需求响应策略，方法如下；接收需求信息，并向低压用户推送提醒；接收来自需求响应平台的需求响应时间段、容量等信息，并向低压用户推送提醒；
根据低压用户应答结果，上传需求响应信息；根据低压用户应答结果，将需求响应报价、容量等信息上送给需求响应平台；
根据需求响应结果及用户参数设置，生成需求响应调控策略；根据需求响应平台出清的需求响应结果以及用户参数设置，生成最优的需求响应调控策略，供用户决策选择；
通过与智能网关的交互，执行需求响应调控策略；根据用户决策的调控方案，通过与智能网关的交互，自动执行调控策略；
获取确认结果，并向用户推送；获取需求响应平台的确认结果，并向用户推送。
区块链模块部署了轻量级节点软件包，同一台区的所有低压用户构成本台区的需求响应交易子链，台区终端为本台区需求响应交易子链的主节点；不同台区终端、工商业大用户、计量自动化主站之间构成需求响应交易主链。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元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，本申请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全部或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)执行本申请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-onlymemory)、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。

Claims (5)

1.一种低压用户需求响应互动装置，其特征在于：包括电气回路、机械开关、保护模块、数据采集模块、控制处理器、电源模块、通讯模块、负荷辨识模块、区块链模块和需求响应模块；
所述机械开关接入电气回路，所述保护模块与机械开关电连接，所述控制器与保护模块电连接；
所述负荷辨识模块、区块链模块和需求响应模块分别与控制器电连接；
所述数据采集模块接入电气回路且将数据传输至控制器；
所述通讯模块、电源模块分别和控制器电连接。
2.一种低压用户需求响应互动装置的工作方法，其特征在于：所述机械开关用以实现异常情况下的自动分闸；
所述保护模块接收来自控制处理器的保护信号，根据控制信号控制机械开关进行分闸操作；
所述数据采集模块采集配电线路信息，将其信号处理传输至控制处理器；
所述控制处理器对数据采集模块的数据进行处理，为保护模块、负荷模块、区块链模块和需求响应模块提供数据；
所述电源模块为控制处理模块提供电源；
所述通讯模块用以与外部平台之间的数据传输；
所述负荷辨识模块辨识用户使用的电器类型，对比分析挖掘用户的需求响应潜力；
所述需求响应模块用于实现需求响应信息的处理，为用户提供需求响应策略；
所述区块链模块用于可信记录用户需求响应业务数据，通过智能合约自动执行需求响应的结算。
3.根据权利要求2所述的低压用户需求响应互动装置的工作方法，其特征在于：所述负荷辨识模块辨识用户使用的电器类型，对比分析挖掘用户的需求响应潜力，方法如下；
根据负荷辨识结果，将低压用户负荷曲线进行分解；
根据各类负荷的调控系数，计算低压用户的需求响应潜力。
4.根据权利要求2所述的低压用户需求响应互动装置的工作方法，其特征在于：所述需求响应模块用于实现需求响应信息的处理，为用户提供需求响应策略，方法如下；
接收需求信息，并向低压用户推送提醒；
根据低压用户应答结果，上传需求响应信息；
根据需求响应结果及用户参数设置，生成需求响应调控策略；
通过与智能网关的交互，执行需求响应调控策略；
获取确认结果，并向用户推送。
5.根据权利要求2所述的低压用户需求响应互动装置的工作方法，其特征在于：所述区块链模块部署了轻量级节点软件包，同一台区的所有低压用户构成本台区的需求响应交易子链，台区终端为本台区需求响应交易子链的主节点；不同台区终端、工商业大用户、计量自动化主站之间构成需求响应交易主链。
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