CN117728566A - 一种移动储能远程控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及远程控制技术领域，具体公开了一种移动储能远程控制方法及系统，所述的方法包括以下步骤：S1：获取监测区域内的用户在所述的监测周期内每天的用电量和每天的最高温度；S2：将最高温度按照大小进行排序；依次计算首位最高温度与后续最高温度的差值，并根据差值对排序中所有的最高温度进行分组；S3：每一分组分别生成数据点；建立坐标系，并在坐标系中标注出数据点；对数据点进行拟合；S4：计算第二天的预测用电量；计算移动储能设备的充电时间。本发明可以根据温度预测用电量，进而控制移动储能设备的充电时间，节约用电成本。

Description

一种移动储能远程控制方法及系统

技术领域

本发明涉及远程控制技术领域，具体涉及一种移动储能远程控制方法及系统。

背景技术

移动储能是指能够移动的储能装置，这些装置通常使用电池或其他能量存储技术，并且可以用于在不同地点之间转移能量，在用户用电过程中，可以通过移动储能设备来完成峰谷套利，峰谷套利是移动储能设备在晚上谷电时充电，白天峰电时放出来使用，避免使用高峰时段的高价电，以达到节省用电成本的目的。

在实现峰谷套利的过程中，需要对用户的用电量进行预测，通过预测的用电量，对移动储能设备的充电时间进行控制，防止出现移动储能设备的充电时间较短，导致从电网中取电量不足的情况。

在现有技术中，大多是以一段时间内每天用电量的均值作为一天的预测用电量，虽然以均值作为预测用电量可以反映一段时间内用电量的中心趋势，但是，用电量可能会受到外部因素的影响而变化，如温度，夏季温度较高时，空调的用电量会升高，导致用户的用电量会比预测用电量更高，而移动储能设备是以预测用电量作为标准进行充电的，会导致移动储能设备中存储的电量不足，在接下来的用电过程中，可能会使用峰电时的电力，提高用电成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动储能远程控制方法及系统，解决上述技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种移动储能远程控制方法，包括以下步骤：

S1：设定监测区域和监测周期，获取监测区域内的用户在所述的监测周期内每天的用电量Q和每天的最高温度T；

S2：将所述的最高温度T按照大小进行排序，所述的最高温度越大，排名越靠后；

依次计算首位最高温度与后续最高温度的差值∆T=|T₁-T_i|，T₁表示排序中首位最高温度，T_i表示排序中第i个最高温度，i≥2，当存在所述的差值大于预设阈值时，将排序中首位到第i-1位作为同一组，并定义为第一分组；

从所述的排序中去除第一分组，生成新的排序，重复上述步骤，得到第二分组；

重复上述步骤，得到第三分组、第四分组、…、第n分组；

S3：计算用户在分组中用电量的均值和划分出该分组的温度上下限的均值，生成数据点Dm（Tm，Qm），其中，Dm表示第m个分组的数据点，Qm表示第m分组中用电量的均值，Tm表示划分出第m分组的温度上下限的均值；

获取所述的用电量均值的最小值Qmin和所述的最小值Qmin对应的分组，计算该分组的温度上下限的均值T'；

以所述的均值T'作为原点，温度作为x轴，用电量作为y轴，建立坐标系，并在所述的坐标系中标注出所述的数据点；

对所述的数据点通过最小二乘法进行拟合，所述的拟合公式为f（x）；

S4：获取第二天的最高温度，并代入拟合后的函数f（x），得到第二天的预测用电量Q'；

获取用户使用的移动储能设备的额定充电功率P，计算移动储能设备的充电时间t=P/Q'。

作为本发明进一步的方案：所述的步骤S1中，当存在某一用户在某天的用电量小于等于预设值时，删除该用户在该天的用电量。

作为本发明进一步的方案：所述的排序过程中，当存在两个及两个以上的最高温度相同时，将所述的相同的最高温度按照日期进行排序，获得最高温度的日期越早，排名越靠前。

作为本发明进一步的方案：计算所述的用电量的均值的过程中，计算用户的用电量与均值的差值，所述的差值为绝对值，当存在所述的差值大预设值时，去除该用电量，并重新计算所述的用电量的均值。

作为本发明进一步的方案：获取监测区域内谷电的时长t'，当存在所述的充电时间t≥t'时，将所述的充电时间调整为t。

作为本发明进一步的方案：当存在某一用户的实际用电量与预测用电量间的差值大于预设阈值且在该实际用电量对应的日期内，该用户存在特殊事件时，不做处理，所述的特殊事件包括外出旅游和家中来客。

作为本发明进一步的方案：当存在某一用户的实际用电量与预测用电量间的差值大于预设阈值且在该实际用电量对应的日期内，该用户不存在特殊事件时，获取该实际用电量对应的日期内的最高温度，并执行步骤S2-S4。

一种移动储能远程控制方法及系统，其特征在于，包括：

数据采集模块：设定监测区域和监测周期，获取监测区域内的用户在所述的监测周期内每天的用电量Q和每天的最高温度T；

温度分组模块：将所述的最高温度T按照大小进行排序，所述的最高温度越大，排名越靠后；

依次计算首位最高温度与后续最高温度的差值∆T=|T₁-T_i|，T₁表示排序中首位最高温度，T_i表示排序中第i个最高温度，i≥2，当存在所述的差值大于预设阈值时，将排序中首位到第i-1位作为同一组，并定义为第一分组；

从所述的排序中去除第一分组，生成新的排序，重复上述步骤，得到第二分组；

重复上述步骤，得到第三分组、第四分组、…、第n分组；

函数拟合模块：计算用户在分组中用电量的均值和划分出该分组的温度上下限的均值，生成数据点Dm（Tm，Qm），其中，Dm表示第m个分组的数据点，Qm表示第m分组中用电量的均值，Tm表示划分出第m分组的温度上下限的均值；

获取所述的用电量均值的最小值Qmin和所述的最小值Qmin对应的分组，计算该分组的温度上下限的均值T'；

以所述的均值T'作为原点，温度作为x轴，用电量作为y轴，建立坐标系，并在所述的坐标系中标注出所述的数据点；

对所述的数据点通过最小二乘法进行拟合，所述的拟合公式为f（x）；

时间设置模块：获取第二天的最高温度，并代入拟合后的函数f（x），得到第二天的预测用电量Q'；

获取用户使用的移动储能设备的额定充电功率P，计算移动储能设备的充电时间t=P/Q'。

本发明的有益效果：在本发明中，首先设定监测区域和监测周期，设定监测区域是为了消除位置差异带来的误差，接着获取用电量和温度，这是后续计算和处理的基础；接着对温度数据进行排序，并计算温度差值，根据温度差值将采集的温度进行分组，分组的原因是在同一组中，温度相差不大，在同一组中即使温度不同，但是也都属于一个温度范围内，在这个温度范围内，不同的温度对用电量的影响也小；之后计算分组中用电量的均值和对应分组的温度上下限的均值，每个分组只对应一个温度和用电量，这样做的目的是减少后续拟合曲线过程中的计算量，以均值T'作为原点是因为这样操作可以将数据点更均匀的分布在原点两侧，有助于理解数据点的整体分布状态，方便后续使用合适的函数公式进行拟合；最后，获取移动储能设备的额定充电功率，并计算充电时间。本发明可以根据温度预测用电量，进而控制移动储能设备的充电时间，节约用电成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种移动储能远程控制方法的流程示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种移动储能远程控制方法，包括以下步骤：

S1：设定监测区域和监测周期，获取监测区域内的用户在所述的监测周期内每天的用电量Q和每天的最高温度T；

S2：将所述的最高温度T按照大小进行排序，所述的最高温度越大，排名越靠后；

依次计算首位最高温度与后续最高温度的差值∆T=|T₁-T_i|，T₁表示排序中首位最高温度，T_i表示排序中第i个最高温度，i≥2，当存在所述的差值大于预设阈值时，将排序中首位到第i-1位作为同一组，并定义为第一分组；

从所述的排序中去除第一分组，生成新的排序，重复上述步骤，得到第二分组；

重复上述步骤，得到第三分组、第四分组、…、第n分组；

S3：计算用户在分组中用电量的均值和划分出该分组的温度上下限的均值，生成数据点Dm（Tm，Qm），其中，Dm表示第m个分组的数据点，Qm表示第m分组中用电量的均值，Tm表示划分出第m分组的温度上下限的均值；

获取所述的用电量均值的最小值Qmin和所述的最小值Qmin对应的分组，计算该分组的温度上下限的均值T'；

以所述的均值T'作为原点，温度作为x轴，用电量作为y轴，建立坐标系，并在所述的坐标系中标注出所述的数据点；

对所述的数据点通过最小二乘法进行拟合，所述的拟合公式为f（x）；

S4：获取第二天的最高温度，并代入拟合后的函数f（x），得到第二天的预测用电量Q'；

获取用户使用的移动储能设备的额定充电功率P，计算移动储能设备的充电时间t=P/Q'。

需要说明的是，首先设定监测区域和监测周期，设定监测区域是为了消除位置差异带来的误差，接着获取用电量和温度，这是后续计算和处理的基础；接着对温度数据进行排序，并计算温度差值，根据温度差值将采集的温度进行分组，分组的原因是在同一组中，温度相差不大，在同一组中即使温度不同，但是也都属于一个温度范围内，在这个温度范围内，不同的温度对用电量的影响也小；之后计算分组中用电量的均值和对应分组的温度上下限的均值，每个分组只对应一个温度和用电量，这样做的目的是减少后续拟合曲线过程中的计算量，以均值T'作为原点是因为这样操作可以将数据点更均匀的分布在原点两侧，有助于理解数据点的整体分布状态，方便后续使用合适的函数公式进行拟合；最后，获取移动储能设备的额定充电功率，并计算充电时间。

在本发明另一种优选的实施中，所述的步骤S1中，当存在某一用户在某天的用电量小于等于预设值时，删除该用户在该天的用电量。

而值得注意的是，此时说明该用户在当天外出旅游或其他原因并未在家，仅是家中的电器待机状态所消耗的电量，若是不去除的话，会影响数据的准确性。

在本发明另一种优选的实施中，所述的排序过程中，当存在两个及两个以上的最高温度相同时，将所述的相同的最高温度按照日期进行排序，获得最高温度的日期越早，排名越靠前。

在本发明另一种优选的实施中，计算所述的用电量的均值的过程中，计算用户的用电量与均值的差值，所述的差值为绝对值，当存在所述的差值大预设值时，去除该用电量，并重新计算所述的用电量的均值。

可以理解的是，此时说明，某用户的用电量超出平均用电量很多，可能是该用户自身存在异常，如违规用电或特殊情况等，因此需要去除该用电量，降低异常数据对结果的影响。

在本发明另一种优选的实施中，获取监测区域内谷电的时长t'，当存在所述的充电时间t≥t'时，将所述的充电时间调整为t。

值得注意的是，此时说明在t'-t的时间内，店家并不是谷电时的电价，使用移动储能设备继续存储电量，并不能达到节约用电成本的目的。

在本发明另一种优选的实施中，当存在某一用户的实际用电量与预测用电量间的差值大于预设阈值且在该实际用电量对应的日期内，该用户存在特殊事件时，不做处理，所述的特殊事件包括外出旅游和家中来客。

在本发明另一种优选的实施中，当存在某一用户的实际用电量与预测用电量间的差值大于预设阈值且在该实际用电量对应的日期内，该用户不存在特殊事件时，获取该实际用电量对应的日期内的最高温度，并执行步骤S2-S4。

需要说明的是，在这种情况下，说明预测出现了偏差，因此需要重新进行步骤S2-S4，减小预测误差。

一种移动储能远程控制方法及系统，包括：

数据采集模块：设定监测区域和监测周期，获取监测区域内的用户在所述的监测周期内每天的用电量Q和每天的最高温度T；

温度分组模块：将所述的最高温度T按照大小进行排序，所述的最高温度越大，排名越靠后；

依次计算首位最高温度与后续最高温度的差值∆T=|T₁-T_i|，T₁表示排序中首位最高温度，T_i表示排序中第i个最高温度，i≥2，当存在所述的差值大于预设阈值时，将排序中首位到第i-1位作为同一组，并定义为第一分组；

从所述的排序中去除第一分组，生成新的排序，重复上述步骤，得到第二分组；

重复上述步骤，得到第三分组、第四分组、…、第n分组；

函数拟合模块：计算用户在分组中用电量的均值和划分出该分组的温度上下限的均值，生成数据点Dm（Tm，Qm），其中，Dm表示第m个分组的数据点，Qm表示第m分组中用电量的均值，Tm表示划分出第m分组的温度上下限的均值；

获取所述的用电量均值的最小值Qmin和所述的最小值Qmin对应的分组，计算该分组的温度上下限的均值T'；

以所述的均值T'作为原点，温度作为x轴，用电量作为y轴，建立坐标系，并在所述的坐标系中标注出所述的数据点；

对所述的数据点通过最小二乘法进行拟合，所述的拟合公式为f（x）；

时间设置模块：获取第二天的最高温度，并代入拟合后的函数f（x），得到第二天的预测用电量Q'；

获取用户使用的移动储能设备的额定充电功率P，计算移动储能设备的充电时间t=P/Q'。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种移动储能远程控制方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设定监测区域和监测周期，获取监测区域内的用户在所述的监测周期内每天的用电量Q和每天的最高温度T；

S2：将所述的最高温度T按照大小进行排序，所述的最高温度越大，排名越靠后；

依次计算首位最高温度与后续最高温度的差值∆T=|T₁-T_i|，T₁表示排序中首位最高温度，T_i表示排序中第i个最高温度，i≥2，当存在所述的差值大于预设阈值时，将排序中首位到第i-1位作为同一组，并定义为第一分组；

从所述的排序中去除第一分组，生成新的排序，重复上述步骤，得到第二分组；

重复上述步骤，得到第三分组、第四分组、…、第n分组；

S3：计算用户在分组中用电量的均值和划分出该分组的温度上下限的均值，生成数据点Dm（Tm，Qm），其中，Dm表示第m个分组的数据点，Qm表示第m分组中用电量的均值，Tm表示划分出第m分组的温度上下限的均值；

获取所述的用电量均值的最小值Qmin和所述的最小值Qmin对应的分组，计算该分组的温度上下限的均值T'；

以所述的均值T'作为原点，温度作为x轴，用电量作为y轴，建立坐标系，并在所述的坐标系中标注出所述的数据点；

对所述的数据点通过最小二乘法进行拟合，所述的拟合公式为f（x）；

S4：获取第二天的最高温度，并代入拟合后的函数f（x），得到第二天的预测用电量Q'；

获取用户使用的移动储能设备的额定充电功率P，计算移动储能设备的充电时间t=P/Q'。

2.根据权利要求1所述的一种移动储能远程控制方法及系统，其特征在于，所述的步骤S1中，当存在某一用户在某天的用电量小于等于预设值时，删除该用户在该天的用电量。

3.根据权利要求1所述的一种移动储能远程控制方法及系统，其特征在于，所述的排序过程中，当存在两个及两个以上的最高温度相同时，将所述的相同的最高温度按照日期进行排序，获得最高温度的日期越早，排名越靠前。

4.根据权利要求1所述的一种移动储能远程控制方法及系统，其特征在于，计算所述的用电量的均值的过程中，计算用户的用电量与均值的差值，所述的差值为绝对值，当存在所述的差值大预设值时，去除该用电量，并重新计算所述的用电量的均值。

5.根据权利要求1所述的一种移动储能远程控制方法及系统，其特征在于，获取监测区域内谷电的时长t'，当存在所述的充电时间t≥t'时，将所述的充电时间调整为t。

6.根据权利要求1所述的一种移动储能远程控制方法及系统，其特征在于，当存在某一用户的实际用电量与预测用电量间的差值大于预设阈值且在该实际用电量对应的日期内，该用户不存在特殊事件时，不做处理，所述的特殊事件包括外出旅游和家中来客。

7.根据权利要求5所述的一种移动储能远程控制方法及系统，其特征在于，当存在某一用户的实际用电量与预测用电量间的差值大于预设阈值且在该实际用电量对应的日期内，该用户存在特殊事件时，获取该实际用电量对应的日期内的最高温度，并执行步骤S2-S4。

8.一种移动储能远程控制方法及系统，其特征在于，包括：

数据采集模块：设定监测区域和监测周期，获取监测区域内的用户在所述的监测周期内每天的用电量Q和每天的最高温度T；

温度分组模块：将所述的最高温度T按照大小进行排序，所述的最高温度越大，排名越靠后；

依次计算首位最高温度与后续最高温度的差值∆T=|T₁-T_i|，T₁表示排序中首位最高温度，T_i表示排序中第i个最高温度，i≥2，当存在所述的差值大于预设阈值时，将排序中首位到第i-1位作为同一组，并定义为第一分组；

从所述的排序中去除第一分组，生成新的排序，重复上述步骤，得到第二分组；

重复上述步骤，得到第三分组、第四分组、…、第n分组；

函数拟合模块：计算用户在分组中用电量的均值和划分出该分组的温度上下限的均值，生成数据点Dm（Tm，Qm），其中，Dm表示第m个分组的数据点，Qm表示第m分组中用电量的均值，Tm表示划分出第m分组的温度上下限的均值；

获取所述的用电量均值的最小值Qmin和所述的最小值Qmin对应的分组，计算该分组的温度上下限的均值T'；

以所述的均值T'作为原点，温度作为x轴，用电量作为y轴，建立坐标系，并在所述的坐标系中标注出所述的数据点；

对所述的数据点通过最小二乘法进行拟合，所述的拟合公式为f（x）；

时间设置模块：获取第二天的最高温度，并代入拟合后的函数f（x），得到第二天的预测用电量Q'；

获取用户使用的移动储能设备的额定充电功率P，计算移动储能设备的充电时间t=P/Q'。