本發(fā)明涉及能耗管理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種自動(dòng)需求響應(yīng)方法和一種自動(dòng)需求響應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

需求響應(yīng)(demandresponse，dr)指電力用戶針對(duì)dr實(shí)施機(jī)構(gòu)發(fā)布的價(jià)格信號(hào)或激勵(lì)機(jī)制做出響應(yīng)，并改變自身用電模式的市場(chǎng)化參與行為。面對(duì)可再生能源滲透率的逐步提高，負(fù)荷聚合商、售電商的加入，以及未來微網(wǎng)、電動(dòng)汽車等兼具儲(chǔ)能、供能特征的特殊負(fù)荷的增多，需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)及其應(yīng)用對(duì)整個(gè)社會(huì)能源體系有重要意義。突出表現(xiàn)在它不僅僅是應(yīng)對(duì)電能供給和消費(fèi)需求之間缺口的技術(shù)手段，更是一種在可再生能源時(shí)代實(shí)現(xiàn)社會(huì)能源消費(fèi)全局最優(yōu)的基礎(chǔ)性支撐技術(shù)，自動(dòng)需求響應(yīng)通過分析用戶用電情況，引導(dǎo)用戶調(diào)整自身用電行為、優(yōu)化用電模式，從而優(yōu)化電網(wǎng)的整體負(fù)荷，促進(jìn)電力供需平衡，有效緩解電力供需矛盾，提高系統(tǒng)可靠性和能源利用率。同時(shí)還可以為用戶提供精細(xì)化的用電服務(wù)，盡量減少或轉(zhuǎn)移高峰電量，以節(jié)省電費(fèi)開支，增加經(jīng)濟(jì)效益。自動(dòng)需求響應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)，將提升生態(tài)城能效利用水平和智能電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)能力，實(shí)現(xiàn)生態(tài)城多種混合能源的供需平衡，促進(jìn)電力資源的合理配置和城市的可持續(xù)發(fā)展。其次，對(duì)于引入競(jìng)爭(zhēng)后的電力市場(chǎng)來說,自動(dòng)需求響應(yīng)更成為了保證系統(tǒng)可靠性、促進(jìn)市場(chǎng)有效運(yùn)作的必要手段。

目前，需求響應(yīng)已經(jīng)逐漸成為應(yīng)對(duì)電力缺口、實(shí)現(xiàn)科學(xué)用電、消納可再生能源、提高電力系統(tǒng)資源配置效率等方面的研究熱點(diǎn)，對(duì)支撐智慧城市、智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)具有重要意義。據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年我國(guó)全社會(huì)用電量將會(huì)達(dá)到7.7萬(wàn)億kwh左右，而峰值負(fù)荷將會(huì)達(dá)到12.7億kw。而當(dāng)電力需求響應(yīng)有效實(shí)施的情況下，可以實(shí)現(xiàn)5％的節(jié)電率以及降低5％的峰值負(fù)荷，到時(shí)能至少降低電1.3億kw的裝機(jī)容量，發(fā)電側(cè)的平均負(fù)荷率提高約4％，可減少電力裝機(jī)1億kw左右，超過5個(gè)三峽工程的裝機(jī)容；同時(shí)降低發(fā)電煤耗8.4g/kwh，從而每年可以節(jié)約5500萬(wàn)噸左右的標(biāo)準(zhǔn)煤。

智能負(fù)荷控制技術(shù)的成熟與廣泛研究帶動(dòng)了以雙向互動(dòng)用電為目標(biāo)的需求響應(yīng)技術(shù)的實(shí)施和發(fā)展，電力需求側(cè)管理面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此要探索需求響應(yīng)的技術(shù)實(shí)踐與商業(yè)模式,從政策完善、資金支撐技術(shù)研發(fā)等方面建立完善需求側(cè)管理工作的保障體系。國(guó)內(nèi)外理論研究和實(shí)踐表明，在智能電網(wǎng)技術(shù)體系支撐下，主動(dòng)負(fù)荷與需求響應(yīng)的協(xié)作發(fā)展，推動(dòng)了電網(wǎng)的智能化。為有效消納分布式可再生能源(dre)，利用智能用電雙向互動(dòng)運(yùn)行模式及支撐技術(shù)，動(dòng)態(tài)地整合用戶側(cè)資源成為智能電網(wǎng)下需求響應(yīng)技術(shù)研究的核心。

傳統(tǒng)需求響應(yīng)通過負(fù)荷特性分析對(duì)用戶的宏觀響應(yīng)特性進(jìn)行整體性的評(píng)估，而在自動(dòng)需求響應(yīng)框架下，更需要計(jì)算用戶的實(shí)時(shí)需求響應(yīng)能力，分析負(fù)荷的響應(yīng)特性，減少響應(yīng)實(shí)施中的不確定性。在響應(yīng)策略的研究中，自動(dòng)需求響應(yīng)既需要保證不同用戶對(duì)于各類用電設(shè)備使用偏好的要求得到滿足，又要盡可能地實(shí)現(xiàn)與用戶的實(shí)時(shí)交互，減少調(diào)控次數(shù)，量化需求響應(yīng)潛力，降低自動(dòng)需求響應(yīng)代價(jià)。

因此，如何能夠準(zhǔn)確高效的評(píng)估需求響應(yīng)效果和潛力成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是基于上述技術(shù)問題至少之一，提出了一種新的自動(dòng)需求響應(yīng)方案，能夠準(zhǔn)確高效的評(píng)估需求響應(yīng)效果和潛力。

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種新的自動(dòng)需求響應(yīng)方法，包括：基于非侵入式能耗采集模式采集各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電信息和各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息；基于采集到的發(fā)電信息和能耗信息，評(píng)估用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力和用戶側(cè)需求響應(yīng)效果。

在該技術(shù)方案中，基于非侵入式能耗采集模式采集各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電信息和各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息，其中，高精度非侵入式負(fù)荷辨識(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全方位，獲取精細(xì)到秒級(jí)的單個(gè)用電設(shè)備的用電情況，能夠更好地完成用戶用電行為和需求分析，從而準(zhǔn)確推導(dǎo)出用戶的需求響應(yīng)特性和潛力，依據(jù)采集到的發(fā)電信息和能耗信息可準(zhǔn)確高效的評(píng)估需求響應(yīng)效果和潛力。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述評(píng)估用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力和用戶側(cè)需求響應(yīng)效果的步驟，具體包括：基于用戶調(diào)峰能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力；以及基于用戶可再生能源消納能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)效果。

在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述基于用戶調(diào)峰能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力的步驟，具體包括：根據(jù)以下公式評(píng)估用戶調(diào)峰能力prc：

其中，pi(t)表示n個(gè)參與調(diào)峰的用電負(fù)荷中的第i個(gè)用電負(fù)荷在調(diào)峰開始時(shí)間t的功率值，表示第i個(gè)用電負(fù)荷當(dāng)前的時(shí)間彈性。

在該技術(shù)方案中，將用電負(fù)荷的使用時(shí)間彈性指標(biāo)納入到調(diào)峰能力評(píng)估中，定義用戶的含時(shí)間彈性增益的峰荷削減電量作為其調(diào)峰能力prc，調(diào)峰時(shí)，可以改變用電負(fù)荷參數(shù)來改善用電負(fù)荷的時(shí)間彈性，提高調(diào)峰能力，從而有效避免因需求響應(yīng)過度集中給電網(wǎng)造成新的峰值負(fù)荷的問題。

在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述基于用戶可再生能源消納能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)效果的步驟，具體包括：根據(jù)以下公式評(píng)估用戶可再生能源消納能力rac：

其中，edg(t)表示各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電電量，el(t)表示用電負(fù)荷總電量、eb(t)表示儲(chǔ)能設(shè)備的充放電電量，rac值與用戶側(cè)需求響應(yīng)效果正相關(guān)。

在該技術(shù)方案中，用戶可再生能源消納能力是評(píng)價(jià)自動(dòng)需求響應(yīng)魯棒性的關(guān)鍵因素，rac越高表明用戶整體的需求響應(yīng)效果越好。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種自動(dòng)需求響應(yīng)系統(tǒng)，包括：采集單元，用于基于非侵入式能耗采集模式采集各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電信息和各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息；評(píng)估單元，用于基于采集到的發(fā)電信息和能耗信息，評(píng)估用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力和用戶側(cè)需求響應(yīng)效果。

在該技術(shù)方案中，基于非侵入式能耗采集模式采集各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電信息和各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息，其中，高精度非侵入式負(fù)荷辨識(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全方位，獲取精細(xì)到秒級(jí)的單個(gè)用電設(shè)備的用電情況，能夠更好地完成用戶用電行為和需求分析，從而準(zhǔn)確推導(dǎo)出用戶的需求響應(yīng)特性和潛力，依據(jù)采集到的發(fā)電信息和能耗信息可準(zhǔn)確高效的評(píng)估需求響應(yīng)效果和潛力。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述評(píng)估單元包括：第一處理單元，用于基于用戶調(diào)峰能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力；以及第二處理單元，用于基于用戶可再生能源消納能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)效果。

在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第一處理單元具體用于：

根據(jù)以下公式評(píng)估用戶調(diào)峰能力prc：

其中，pi(t)表示n個(gè)參與調(diào)峰的用電負(fù)荷中的第i個(gè)用電負(fù)荷在調(diào)峰開始時(shí)間t的功率值，表示第i個(gè)用電負(fù)荷當(dāng)前的時(shí)間彈性。

在該技術(shù)方案中，將用電負(fù)荷的使用時(shí)間彈性指標(biāo)納入到調(diào)峰能力評(píng)估中，定義用戶的含時(shí)間彈性增益的峰荷削減電量作為其調(diào)峰能力prc，調(diào)峰時(shí)，可以改變用電負(fù)荷參數(shù)來改善用電負(fù)荷的時(shí)間彈性，提高調(diào)峰能力，從而有效避免因需求響應(yīng)過度集中給電網(wǎng)造成新的峰值負(fù)荷的問題。

在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第二處理單元具體用于：

根據(jù)以下公式評(píng)估用戶可再生能源消納能力rac：

其中，edg(t)表示各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電電量，el(t)表示用電負(fù)荷總電量、eb(t)表示儲(chǔ)能設(shè)備的充放電電量，rac值與用戶側(cè)需求響應(yīng)效果正相關(guān)。

在該技術(shù)方案中，用戶可再生能源消納能力是評(píng)價(jià)自動(dòng)需求響應(yīng)魯棒性的關(guān)鍵因素，rac越高表明用戶整體的需求響應(yīng)效果越好。

通過以上技術(shù)方案，能夠準(zhǔn)確高效的評(píng)估需求響應(yīng)效果和潛力。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的自動(dòng)需求響應(yīng)方法的示意流程圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的自動(dòng)需求響應(yīng)系統(tǒng)的示意框圖。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的自動(dòng)需求響應(yīng)方法的示意流程圖。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的自動(dòng)需求響應(yīng)方法，包括：

步驟102，基于非侵入式能耗采集模式采集各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電信息和各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息。

具體地，基于非侵入式能耗采集模式采集各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息時(shí)，可將基于一能耗檢測(cè)裝置來采集各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息，能耗檢測(cè)裝置包括獨(dú)立設(shè)置的電流檢測(cè)器和能耗檢測(cè)器，電流檢測(cè)器設(shè)置在入戶總線路上，能耗檢測(cè)器連接至所述電流檢測(cè)器和所述入戶總線路，所述能耗檢測(cè)器基于檢測(cè)到的入戶總線路的電壓信息和所述電流檢測(cè)器檢測(cè)到的入戶總線路的電流信息，確定各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息。

具體地，能量檢測(cè)器上設(shè)置有第一端口和第二端口，能耗檢測(cè)器還包括：電壓采集器，連接至所述第一端口，用于基于所述第一端口連接至所述入戶總線路，并采集所述入戶總線路的電壓信息；dma控制器，連接至存儲(chǔ)器、所述電壓采集器，以及基于所述第一端口連接至所述電流采集器，所述dma控制器用于將所述電流采集器采集到的電流信息以及所述電壓采集器采集到的電壓信息存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)器；處理器，連接至所述dma控制器、所述存儲(chǔ)器、所述電壓采集器，以及基于所述第一端口連接至所述電流采集器，所述處理器基于所述電流采集器采集到的電流信息和所述電壓采集器采集到電壓信息確定各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息，其中，用電負(fù)荷的能耗信息包括有功功率信息、無(wú)功功率信息、電壓頻率信息；通信模塊，連接至所述處理器，所述通信模塊用于上報(bào)所述電流采集器采集到的電流信息、所述電壓采集器采集到電壓信息及各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息。

步驟104，基于采集到的發(fā)電信息和能耗信息，評(píng)估用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力和用戶側(cè)需求響應(yīng)效果。

在該技術(shù)方案中，基于非侵入式能耗采集模式采集各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電信息和各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息，其中，高精度非侵入式負(fù)荷辨識(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全方位，獲取精細(xì)到秒級(jí)的單個(gè)用電設(shè)備的用電情況，能夠更好地完成用戶用電行為和需求分析，從而準(zhǔn)確推導(dǎo)出用戶的需求響應(yīng)特性和潛力，依據(jù)采集到的發(fā)電信息和能耗信息可準(zhǔn)確高效的評(píng)估需求響應(yīng)效果和潛力。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述評(píng)估用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力和用戶側(cè)需求響應(yīng)效果的步驟，具體包括：基于用戶調(diào)峰能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力；以及基于用戶可再生能源消納能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)效果。

在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述基于用戶調(diào)峰能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力的步驟，具體包括：根據(jù)以下公式評(píng)估用戶調(diào)峰能力prc：

其中，pi(t)表示n個(gè)參與調(diào)峰的用電負(fù)荷中的第i個(gè)用電負(fù)荷在調(diào)峰開始時(shí)間t的功率值，表示第i個(gè)用電負(fù)荷當(dāng)前的時(shí)間彈性。

在該技術(shù)方案中，將用電負(fù)荷的使用時(shí)間彈性指標(biāo)納入到調(diào)峰能力評(píng)估中，定義用戶的含時(shí)間彈性增益的峰荷削減電量作為其調(diào)峰能力prc，調(diào)峰時(shí)，可以改變用電負(fù)荷參數(shù)來改善用電負(fù)荷的時(shí)間彈性，提高調(diào)峰能力，從而有效避免因需求響應(yīng)過度集中給電網(wǎng)造成新的峰值負(fù)荷的問題。

在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述基于用戶可再生能源消納能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)效果的步驟，具體包括：根據(jù)以下公式評(píng)估用戶可再生能源消納能力rac：

其中，edg(t)表示各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電電量，el(t)表示用電負(fù)荷總電量、eb(t)表示儲(chǔ)能設(shè)備的充放電電量，rac值與用戶側(cè)需求響應(yīng)效果正相關(guān)。

在該技術(shù)方案中，用戶可再生能源消納能力是評(píng)價(jià)自動(dòng)需求響應(yīng)魯棒性的關(guān)鍵因素，rac越高表明用戶整體的需求響應(yīng)效果越好。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的自動(dòng)需求響應(yīng)系統(tǒng)的示意框圖。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的自動(dòng)需求響應(yīng)系統(tǒng)200，包括：采集單元202和評(píng)估單元204。

其中，采集單元202用于基于非侵入式能耗采集模式采集各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電信息和各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息；評(píng)估單元204用于基于采集到的發(fā)電信息和能耗信息，評(píng)估用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力和用戶側(cè)需求響應(yīng)效果。

在該技術(shù)方案中，基于非侵入式能耗采集模式采集各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電信息和各個(gè)用電負(fù)荷的能耗信息，其中，高精度非侵入式負(fù)荷辨識(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全方位，獲取精細(xì)到秒級(jí)的單個(gè)用電設(shè)備的用電情況，能夠更好地完成用戶用電行為和需求分析，從而準(zhǔn)確推導(dǎo)出用戶的需求響應(yīng)特性和潛力，依據(jù)采集到的發(fā)電信息和能耗信息可準(zhǔn)確高效的評(píng)估需求響應(yīng)效果和潛力。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述評(píng)估單元204包括：第一處理單元2042，用于基于用戶調(diào)峰能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)潛力；以及第二處理單元2044，用于基于用戶可再生能源消納能力的評(píng)估，確定用戶側(cè)需求響應(yīng)效果。

在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第一處理單元2042具體用于：

根據(jù)以下公式評(píng)估用戶調(diào)峰能力prc：

其中，pi(t)表示n個(gè)參與調(diào)峰的用電負(fù)荷中的第i個(gè)用電負(fù)荷在調(diào)峰開始時(shí)間t的功率值，表示第i個(gè)用電負(fù)荷當(dāng)前的時(shí)間彈性。

在該技術(shù)方案中，將用電負(fù)荷的使用時(shí)間彈性指標(biāo)納入到調(diào)峰能力評(píng)估中，定義用戶的含時(shí)間彈性增益的峰荷削減電量作為其調(diào)峰能力prc，調(diào)峰時(shí)，可以改變用電負(fù)荷參數(shù)來改善用電負(fù)荷的時(shí)間彈性，提高調(diào)峰能力，從而有效避免因需求響應(yīng)過度集中給電網(wǎng)造成新的峰值負(fù)荷的問題。

在上述任一項(xiàng)技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第二處理單元2044具體用于：

根據(jù)以下公式評(píng)估用戶可再生能源消納能力rac：

其中，edg(t)表示各個(gè)時(shí)段分布式電源的發(fā)電電量，el(t)表示用電負(fù)荷總電量、eb(t)表示儲(chǔ)能設(shè)備的充放電電量，rac值與用戶側(cè)需求響應(yīng)效果正相關(guān)。

在該技術(shù)方案中，用戶可再生能源消納能力是評(píng)價(jià)自動(dòng)需求響應(yīng)魯棒性的關(guān)鍵因素，rac越高表明用戶整體的需求響應(yīng)效果越好。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的技術(shù)方案提出了一種新的自動(dòng)需求響應(yīng)方案，能夠準(zhǔn)確高效的評(píng)估需求響應(yīng)效果和潛力。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。