用电避峰调度方法和装置与流程

本发明涉及电网调度技术领域，特别是涉及用电避峰调度方法的装置。

背景技术：

由于我国现阶段仍处于经济高速发展阶段，大范围电力供需紧张问题有可能周期性出现，局部性、季节性缺电长期存在。加上近几年极热极寒天气的频发，大部分省市在夏季、冬季用电高峰期均出现电力紧缺状况。

面对供电紧缺的情况，通常的应对方法有拉闸限电、错避峰用电等。拉闸限电是在缺电情况下，停止向一部分用户供电，以保证其他用户能有效用电，是一种应急机制或紧急措施。错避峰有序用电分为避峰和错峰两种。避峰是根据负荷量的大小，通过行政或技术手段减负荷，以保证高峰用电时段电网的稳定运行；错峰是将部分负荷从高峰时段转移到低谷时段，做到削峰填谷，资源优化配置，提高电网的利用率。

然而，目前电力公司面对供电紧张的有序用电管理中，多采用轮休、轮停，依据拉限电序位表进行限电等措施，在一定程度上能降低负荷峰值，但没有考虑电力用户的用电特点、负荷水平以及其用电调节余地的大小，缺乏必要的优化与经济性思考，用电调度方式的灵活度较低，降低了用户的满意度。用电调度方式的灵活度均较低。

技术实现要素：

基于此，本发明实施例提供了用电避峰调度方法和装置，能够有效提高用电避峰的灵活度。

本发明一方面提供用电避峰调度方法，包括：

确定不参与避峰的用户，将不参与避峰的用户之外的用电用户作为潜在用户；

获取各潜在用户的历史用电负荷数据，计算各潜在用户在工作日/非工作日的负荷时间弹性系数；

根据预设的负荷时间弹性阈值和各潜在用户的负荷时间弹性系数，从所述潜在用户中筛选出参与避峰的候选用户；

当电力线路处于负荷高峰时，获取所述电力线路下的各候选用户当前的用电负荷数据，计算所述各候选用户当前的负荷调整弹性系数，根据所述各候选用户的负荷调整弹性系数确定参与本次避峰的目标用户；

根据预设的负荷调整模式对目标用户当前的用电负荷进行调整，以消除本次负荷高峰。

本发明另一方面提供一种用电避峰调度装置，包括：

第一筛选模块，用于确定不参与避峰的用户，将不参与避峰的用户之外的用电用户作为潜在用户；

第二筛选模块，获取各潜在用户的历史用电负荷数据，计算各潜在用户在工作日/非工作日的负荷时间弹性系数；以及，用于根据预设的负荷时间弹性阈值和各潜在用户的负荷时间弹性系数，从所述潜在用户中筛选出参与避峰的候选用户；

目标确定模块，用于当电力线路处于负荷高峰时，获取所述电力线路下的各候选用户当前的用电负荷数据，计算所述各候选用户当前的负荷调整弹性系数，根据所述各候选用户的负荷调整弹性系数确定参与本次避峰的目标用户；

避峰调度模块，用于根据预设的负荷调整模式对目标用户当前的用电负荷进行调整，以消除本次负荷高峰。

上述技术方案，基于电力线路中用户的负荷时间弹性与负荷调整弹性，可准确、快速筛选出目标用户进行避峰调整，调度方式非常灵活度，并且有利于提高电网用户的满意度。

附图说明

图1为一实施例的用电避峰调度方法的示意性流程图；

图2为一实施例的用电避峰调度装置的示意性结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一实施例的用电避峰调度方法的示意性流程图；如图1所示，本实施例中的用电避峰调度方法包括步骤：

S11，确定不参与避峰的用户，将不参与避峰的用户之外的用电用户作为潜在用户；

本实施例中，该步骤可依据有序用电的原则剔除不参与有序用电的用户(如政府机关、医院以及其它重要用户等)，初步确定不同线路中可能参与有序用电避峰的用户范围。

优选的，该步骤的确定原则可为：一是确保电网安全稳定运行，防止电网大面积停电事故，不发生重大人身伤亡，不发生重大设备损坏；二是确保民生用电，优先确保城乡人民生活和农业生产用电；三是确保重大社会活动用电，确保不发生有重大社会影响的停电事件；四是优先保障高危企业、重点企业和高成长企业的用电需求，严格控制高耗能、高排放、工艺水平落后企业的用电需求。

S12，获取各潜在用户的历史用电负荷数据，计算各潜在用户在工作日/非工作日的负荷时间弹性系数。

优选的，在剔除不参与有序用电的用户，初步确定不同电力线路中可能参与有序用电避峰的用户范围后，可从调度自动化系统和营销计量管理系统中读取相关用户的历史用电负荷数据，根据获取到的历史用电负荷数据计算相关用户的负荷时间弹性系数。

其中，负荷时间弹性是指用户用电负荷时段调整的可能性或潜力，即用户在用电时间上选择余地的大小；负荷时间弹性系数越大，表明用户用电负荷时段调整的潜力越大，反之越小。

S13，根据预设的负荷时间弹性阈值和各潜在用户的负荷时间弹性系数，从所述潜在用户中筛选出参与避峰的候选用户。

通常情况下，工作日和非工作日用户的负荷时间弹性系数不同，因此筛选参与避峰的候选用户的方法可为：若潜在用户在工作日的负荷时间弹性系数大于等于预设的该潜在用户在工作日的负荷时间弹性阈值，将该潜在用户确定为在工作日参与避峰的候选用户；和/或，若潜在用户在非工作日的负荷时间弹性系数大于等于预设的该潜在用户在非工作日的负荷时间弹性阈值，将该潜在用户确定为在非工作日参与避峰的候选用户；否则，确定为不是参与避峰的候选用户。由此可划定不同电力线路下的在工作日/非工作日参与用电避峰的用户范围。

S14，当电力线路处于负荷高峰时，获取所述电力线路下的各候选用户当前的用电负荷数据，计算所述各候选用户当前的负荷调整弹性系数，根据所述各候选用户的负荷调整弹性系数确定参与本次避峰的目标用户。

其中，负荷调整弹性是指用户在电力线路负荷高峰时段进行负荷优化调整的能力大小，即反应用户在线路负荷高峰时可调节负荷的比例大小。本步骤表示当某电力线路处于负荷高峰，并即将发生负荷越限需要进行有序用电避峰时，可根据当天调度自动化系统和营销管理系统中所记录的用户用电负荷数据进行负荷调整弹性系数计算，进而确定参与避峰的重点用户(即目标用户，可以为一个，也可以为多个)。为了快速的确定目标用户，仅获取所述电力线路下候选用户当前的用电负荷数据，并计算负荷调整弹性系数。由于非候选用户不参与本步骤的筛选，减小了数据处理量，提高了目标用户的确定效率。

S15，根据预设的负荷调整模式对目标用户当前的用电负荷进行调整，以消除本次负荷高峰。

可依据有序用电负荷调整方案对该时段该线路参与避峰的目标用户进行有序用电，限定参与有序用电避峰的目标用户在负荷高峰期的最高负荷，引导目标用户在系统负荷高峰期减少或停止用电负荷，把系统负荷高峰期负荷转移部分至系统负荷低谷期。

在一优选实施例中，步骤S12中获取各潜在用户的历史用电负荷数据，计算各潜在用户在工作日/非工作日的负荷时间弹性系数的具体过程可包括：

读取预设的统计周期，分别获取潜在用户在两个以上的统计周期内的日用电负荷数据，得出潜在用户在统计周期内每一个工作日/非工作日对应的最高日用电负荷；

根据潜在用户每一个工作日/非工作日的最高日用电负荷，对所述潜在用户在每一个工作日/非工作日中各个时段的用电负荷进行标幺化，得到各个时段的标幺化负荷P_mit：

其中，m代表统计周期编号，m为大于等于1的自然数；i代表统计周期内工作日/非工作日的编号，i＝1,2,…,w，w代表该统计周期内工作日/非工作日的总天数；t代表一天中第t个时段，t＝0,1,…,23；L_mit为第m个统计周期中第i天t时段的用电负荷；为第m个统计周期中第i天的最高日用电负荷。

优选的，可按月进行统计，即一个统计周期表示一个月。则m代表月份编号，m＝1,2,…,12；i代表月内工作日/非工作日的编号，i＝1,2,…,w；w代表该月工作日/非工作日的天数；t代表一天24小时，t＝0,1,…,23；L_mit为第i天t时的电力负荷；为第i天的日最高负荷。

对一统计周期内工作日/非工作日中属于同一时段的标幺化负荷进行均方差计算，得到所述统计周期内一个工作日/非工作日中各个时段的标幺化负荷均方差值σ_t：

根据各潜在用户在一个工作日/非工作日中各个时段的标幺化负荷均方差值σ_t，计算各潜在用户在工作日/非工作日的负荷时间弹性系数σ_d：

在一优选实施例中，步骤S14中计算各候选用户当前的负荷调整弹性系数的方法可为：

按照如下公式计算各候选用户当前的负荷调整弹性系数：

其中，i代表第i个候选用户；表示截止t时刻候选用户i的负荷调整弹性系数；P_i(t)代表t时刻候选用户i的实时用电负荷；P_iav(t)代表截止t时刻候选用户i当天的实时平均用电负荷；P_imax代表截止t时刻候选用户i当天的最高实时用电负荷。由上式可见，若P_imax(t)＝P_iav(t)，则

优选的，根据各候选用户的负荷调整弹性系数确定参与本次避峰的目标用户的方式可为：若候选用户的负荷调整弹性系数大于0，将该候选用户确定为参与本次避峰的目标用户；否则，该用户不具备负荷调整弹性，不参与本次避峰，也不对该候选用户的用电负荷进行调整。

在一优选实施例中，步骤S15中根据预设的负荷调整模式对目标用户当前的用电负荷进行调整的方式可为：

对目标用户当前的用电负荷进行调整，使其用电负荷满足以下条件:

其中，P′_i(t)为调整后的目标用户i在t时段允许的最高用电负荷；k为电力线路在负荷高峰时的重过载系数，取值范围为[0,1]，反映描述线路重过载的严重程度，程度越高k取值越大，可根据线路实时负荷电流与线路安全电流的比值进行确定。

通过上述实施例的用电避峰调度方法，基于电力线路中用户的负荷时间弹性与负荷调整弹性进行避峰调整，调度方式非常灵活度，充分考虑电力用户的生产情况及负荷水平，有利于提高电网用户的满意度。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。此外，还可对上述实施例进行任意组合，得到其他的实施例。

基于与上述实施例中的用电避峰调度方法相同的思想，本发明还提供用电避峰调度装置，该装置可用于执行上述用电避峰调度方法。为了便于说明，用电避峰调度装置实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

图2为本发明一实施例的用电避峰调度装置的示意性结构图；如图2所示，本实施例的用电避峰调度装置包括：第一筛选模块310、第二筛选模块320、目标确定模块330以及避峰调度模块340，各模块详述如下：

上述第一筛选模块310，用于确定不参与避峰的用户，将不参与避峰的用户之外的用电用户作为潜在用户；

所述第二筛选模块320，获取各潜在用户的历史用电负荷数据，计算各潜在用户在工作日/非工作日的负荷时间弹性系数；以及，用于根据预设的负荷时间弹性阈值和各潜在用户的负荷时间弹性系数，从所述潜在用户中筛选出参与避峰的候选用户；

所述目标确定模块330，用于当电力线路处于负荷高峰时，获取所述电力线路下的各候选用户当前的用电负荷数据，计算所述各候选用户当前的负荷调整弹性系数，根据所述各候选用户的负荷调整弹性系数确定参与本次避峰的目标用户；

所述避峰调度模块340，用于根据预设的负荷调整模式对目标用户当前的用电负荷进行调整，以消除本次负荷高峰。

在一优选实施例中，所述第二筛选模块320包括：负荷时间弹性系数计算单元321，用于读取预设的统计周期，分别获取潜在用户在两个以上的统计周期内的日用电负荷数据，得出潜在用户在统计周期内每一个工作日/非工作日对应的最高日用电负荷；根据潜在用户每一个工作日/非工作日的最高日用电负荷，对所述潜在用户在每一个工作日/非工作日中各个时段的用电负荷进行标幺化，得到各个时段的标幺化负荷P_mit：

其中，m代表统计周期编号，m为大于等于1的自然数；i代表统计周期内工作日/非工作日的编号，i＝1,2,…,w，w代表该统计周期内工作日/非工作日的总天数；t代表一天中第t个时段，t＝0,1,…,23；L_mit为第m个统计周期中第i天t时段的用电负荷；为第m个统计周期中第i天的最高日用电负荷；

以及，对一统计周期内工作日/非工作日中属于同一时段的标幺化负荷进行均方差计算，得到所述统计周期内一个工作日/非工作日中各个时段的标幺化负荷均方差值σ_t：

根据各潜在用户在一个工作日/非工作日中各个时段的标幺化负荷均方差值σ_t，计算各潜在用户在工作日/非工作日的负荷时间弹性系数σ_d：

在一优选实施例中，所述目标确定模块330包括：

负荷调整弹性系数计算单元331，用于按照如下公式计算各候选用户当前的负荷调整弹性系数：

其中，i代表第i个候选用户；表示截止t时刻候选用户i的负荷调整弹性系数；P_i(t)代表t时刻候选用户i的实时用电负荷；P_iav(t)代表截止t时刻候选用户i当天的实时平均用电负荷；P_imax代表截止t时刻候选用户i当天的最高实时用电负荷。

在一优选实施例中，所述避峰调度340模块，可具体用于对目标用户当前的用电负荷进行调整，使其用电负荷满足以下条件:

其中，P′_i(t)为调整后的目标用户i在t时段允许的最高用电负荷；k为电力线路在负荷高峰时的重过载系数，取值范围为[0,1]。

需要说明的是，上述示例的用电避峰调度装置的实施方式中，各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明前述方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明前述方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

此外，上述示例的用电避峰调度装置的实施方式中，各功能模块的逻辑划分仅是举例说明，实际应用中可以根据需要，例如出于相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑，将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述用电避峰调度装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。其中各功能模既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，作为独立的产品销售或使用。所述程序在执行时，可执行如上述各方法的实施例的全部或部分步骤。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。