本發(fā)明涉及電力，尤其是指一種電力負(fù)荷需求響應(yīng)評(píng)估方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著傳統(tǒng)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展遭遇瓶頸，智能電網(wǎng)逐漸引領(lǐng)新一輪研究和應(yīng)用的熱潮。電力負(fù)荷需求響應(yīng)(demand?response,?dr)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的重要手段，其潛力表征著dr的可利用裕度。拓展需求響應(yīng)潛力，不僅能緩解電網(wǎng)運(yùn)行壓力、降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，還能有效消納間歇性能源、利于節(jié)能減排，其量化評(píng)估研究有助于指導(dǎo)制定科學(xué)合理的電價(jià)和激勵(lì)措施，在電力體制改革和激發(fā)用戶參與電網(wǎng)互動(dòng)的當(dāng)下具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。

2、電力需求響應(yīng)由需求側(cè)管理發(fā)展而來，目前在發(fā)達(dá)國(guó)家開展了較多的dr項(xiàng)目。電力需求響應(yīng)指電力用戶針對(duì)市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)、激勵(lì)信號(hào)，或者來自于系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)者的直接指令做出響應(yīng)，改變其原先用電方式的行為。需求側(cè)管理偏向于有序用電，行政干預(yù)使負(fù)荷“被動(dòng)”接受；需求響應(yīng)更多通過價(jià)格信號(hào)和激勵(lì)措施等引導(dǎo)用戶“主動(dòng)”響應(yīng)。通常，需求響應(yīng)可分為價(jià)格型dr和激勵(lì)型dr。

3、價(jià)格型dr響應(yīng)動(dòng)態(tài)電價(jià)的變化調(diào)整用電需求。價(jià)格型dr中的動(dòng)態(tài)電價(jià)措施主要有3種：1）分時(shí)電價(jià)，電價(jià)隨用電所處時(shí)段、日期、季節(jié)的不同而變化；2）關(guān)鍵峰荷電價(jià)，在普通電價(jià)或分時(shí)電價(jià)的基礎(chǔ)上，設(shè)置一個(gè)特別高的關(guān)鍵峰荷期電價(jià)；3）實(shí)時(shí)電價(jià)，電價(jià)并非提前設(shè)定，而是每天持續(xù)波動(dòng)，直接反應(yīng)電力市場(chǎng)批發(fā)價(jià)格，與日前或?qū)崟r(shí)的發(fā)電成本相掛鉤。

4、激勵(lì)型dr響應(yīng)激勵(lì)補(bǔ)償措施改變用電需求。激勵(lì)型dr中的激勵(lì)措施有以下5種：1）直接負(fù)荷控制，緊急情況下不給用戶提前通知而直接停電；2）可中斷負(fù)荷，系統(tǒng)緊急情況時(shí)用戶削減負(fù)荷獲得回報(bào)，沒有如約執(zhí)行削減則會(huì)遭到處罰；3）需求側(cè)投標(biāo)，用戶以投標(biāo)的形式主動(dòng)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)并獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)利益；4）緊急需求響應(yīng)，用戶自愿選擇參與或者不參與dr，不參與的不會(huì)受到懲罰；5）容量市場(chǎng)/輔助服務(wù)，用戶削減負(fù)荷為系統(tǒng)提供備用。

5、按照評(píng)估方法的性質(zhì)來區(qū)分，一般將需求響應(yīng)潛力評(píng)估分為定性分析和定量評(píng)估兩大類。定性分析利用歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)荷的用電基數(shù)大小與用電性質(zhì)進(jìn)行歸納，基于日負(fù)荷曲線及年用電量等典型負(fù)荷特性，分析各類型負(fù)荷所具有的錯(cuò)峰生產(chǎn)潛力、避峰輪休潛力和可中斷負(fù)荷潛力等。dr潛力的定性分析只能反映dr行為的大致趨勢(shì)，無法提供準(zhǔn)確數(shù)值，在工程中應(yīng)用較少。在需求響應(yīng)范疇，dr潛力評(píng)估一般指的就是定量評(píng)估，是在評(píng)價(jià)用戶參與響應(yīng)。但是目前關(guān)于dr潛力的定量評(píng)估還不完善，需要對(duì)其進(jìn)行完善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于dr潛力的定量評(píng)估還不完善的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電力負(fù)荷需求響應(yīng)評(píng)估方法，包括：

3、步驟s1：構(gòu)建工業(yè)企業(yè)電力負(fù)荷需求的約束目標(biāo)，包括根據(jù)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的共性特征構(gòu)建工業(yè)企業(yè)的共性約束集合，根據(jù)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的異質(zhì)特征構(gòu)建工業(yè)企業(yè)的異質(zhì)性約束集合；

4、步驟s2：結(jié)合所述工業(yè)企業(yè)的共性約束集合和所述工業(yè)企業(yè)的異質(zhì)性約束集合構(gòu)建工業(yè)企業(yè)的電力負(fù)荷需求響應(yīng)潛力評(píng)估模型；

5、步驟s3：通過所述電力負(fù)荷需求響應(yīng)潛力評(píng)估模型測(cè)評(píng)工業(yè)企業(yè)在預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)增加或減少的電力負(fù)荷量。

6、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟s1中根據(jù)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的共性特征構(gòu)建工業(yè)企業(yè)的共性約束集合，包括：

7、構(gòu)建生產(chǎn)目標(biāo)穩(wěn)定性約束，所述生產(chǎn)目標(biāo)穩(wěn)定性約束用于保證生產(chǎn)目標(biāo)的穩(wěn)定性，防止引起生產(chǎn)流程的中斷或延誤；

8、構(gòu)建用電平穩(wěn)性約束，所述用電平穩(wěn)性約束用于保證電力的穩(wěn)定性；

9、構(gòu)建設(shè)備壽命保護(hù)約束，所述設(shè)備壽命保護(hù)約束用于保證設(shè)備工作狀態(tài)切換的穩(wěn)定性。

10、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述生產(chǎn)目標(biāo)穩(wěn)定性約束的公式為：

11、；

12、其中，ps,i,t和ps,i,t,o分別為工業(yè)企業(yè)中參與和不參與需求響應(yīng)時(shí)關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的類型的設(shè)備功率，為時(shí)段編號(hào)，為所有時(shí)段，為設(shè)備總數(shù)；

13、所述用電平穩(wěn)性約束的公式為：

14、；

15、其中，為類型的設(shè)備的電力允許波動(dòng)的最大值；

16、所述設(shè)備壽命保護(hù)約束的公式為：

17、；

18、；

19、其中，ns,i和ns,max分別為類型的設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)切換次數(shù)和最大允許切換次數(shù)；和分別為類型的設(shè)備的第次和第次生產(chǎn)狀態(tài)切換的時(shí)間，ts,1為類型的設(shè)備最小生產(chǎn)狀態(tài)切換間隔時(shí)間。

20、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟s1中根據(jù)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的異質(zhì)特征構(gòu)建工業(yè)企業(yè)的異質(zhì)性約束集合，包括：

21、構(gòu)建存儲(chǔ)容量和保質(zhì)期約束，所述存儲(chǔ)容量和保質(zhì)期約束用于保證生產(chǎn)過程的有效性；

22、構(gòu)建工藝一致性約束，所述工藝一致性約束用于保證生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量和工藝的穩(wěn)定性。

23、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)容量和保質(zhì)期約束包括：

24、所述存儲(chǔ)容量和保質(zhì)期約束包括：

25、當(dāng)工業(yè)企業(yè)為鋼鐵企業(yè)時(shí)，公式為：

26、；

27、；

28、；

29、當(dāng)工業(yè)企業(yè)為水泥企業(yè)時(shí)，公式為：

30、；

31、；

32、其中，、和分別為倉庫最小存儲(chǔ)容量、最大存儲(chǔ)容量和當(dāng)前時(shí)刻的存儲(chǔ)容量；和分別為鋼鐵企業(yè)或水泥企業(yè)的中間產(chǎn)物產(chǎn)出速率和消耗速率；為類型的設(shè)備的狀態(tài)，和分別為起始時(shí)刻和持續(xù)時(shí)長(zhǎng)；表示設(shè)備的消耗速率，為常數(shù)；

33、當(dāng)工業(yè)企業(yè)為電子企業(yè)時(shí)，則沒有存儲(chǔ)容量和保質(zhì)期約束；

34、所述工藝一致性約束包括：

35、當(dāng)工業(yè)企業(yè)為鋼鐵企業(yè)時(shí)，公式為：

36、；

37、當(dāng)工業(yè)企業(yè)為電子企業(yè)時(shí)，公式為：

38、；

39、其中，為不同的功率檔位編號(hào)，為總的功率檔位；

40、當(dāng)工業(yè)企業(yè)為水泥企業(yè)時(shí)，則沒有工藝一致性約束。

41、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟s2中結(jié)合所述工業(yè)企業(yè)的共性約束集合和所述工業(yè)企業(yè)的異質(zhì)性約束集合構(gòu)建工業(yè)企業(yè)的電力負(fù)荷需求響應(yīng)潛力評(píng)估模型，公式為：

42、；

43、；

44、其中，為電力負(fù)荷需求響應(yīng)潛力評(píng)估模型，ps,i,t和ps,i,t,o分別為工業(yè)企業(yè)中參與和不參與需求響應(yīng)時(shí)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的類型的設(shè)備功率，為響應(yīng)功率，為響應(yīng)開始時(shí)段，為響應(yīng)結(jié)束時(shí)段；

45、在所述工業(yè)企業(yè)的共性約束集合和所述工業(yè)企業(yè)的異質(zhì)性約束集合的約束下，電力負(fù)荷需求響應(yīng)潛力評(píng)估模型滿足：

46、。

47、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電力負(fù)荷需求響應(yīng)評(píng)估系統(tǒng)，包括：

48、約束構(gòu)建模塊：用于構(gòu)建工業(yè)企業(yè)電力負(fù)荷需求的約束目標(biāo)，包括根據(jù)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的共性特征構(gòu)建工業(yè)企業(yè)的共性約束集合，根據(jù)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的異質(zhì)特征構(gòu)建工業(yè)企業(yè)的異質(zhì)性約束集合；

49、模型構(gòu)建模塊：用于結(jié)合所述工業(yè)企業(yè)的共性約束集合和所述工業(yè)企業(yè)的異質(zhì)性約束集合構(gòu)建工業(yè)企業(yè)的電力負(fù)荷需求響應(yīng)潛力評(píng)估模型；

50、評(píng)估模塊：用于通過所述電力負(fù)荷需求響應(yīng)潛力評(píng)估模型測(cè)評(píng)工業(yè)企業(yè)在預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)增加或減少的電力負(fù)荷量。

51、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述電力負(fù)荷需求響應(yīng)評(píng)估方法的步驟。

52、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上述電力負(fù)荷需求響應(yīng)評(píng)估方法的步驟。

53、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述電力負(fù)荷需求響應(yīng)評(píng)估方法的步驟。

54、本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

55、本發(fā)明所述的電力負(fù)荷需求響應(yīng)評(píng)估方法通過構(gòu)建共性約束集合、異質(zhì)性約束集合，并在二者基礎(chǔ)上構(gòu)建電力負(fù)荷需求響應(yīng)潛力評(píng)估模型，該模型能夠有效實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷需求響應(yīng)（dr）潛力評(píng)估；

56、本發(fā)明構(gòu)建的電力負(fù)荷需求響應(yīng)潛力評(píng)估模型通過評(píng)估工業(yè)企業(yè)在預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)增加或減少的電力負(fù)荷量，能夠有助于指導(dǎo)制定科學(xué)合理的電價(jià)和激勵(lì)措施，保證智能電網(wǎng)的合理有效運(yùn)行。