一种适应网荷互动的可中断负荷特性监测模型的构建方法与流程

本发明涉及可中断负荷的监测领域，具体涉及一种适应网荷互动的可中断负荷特性监测模型的构建方法。

背景技术：

当前，我国清洁能源产业发展迅速，风电、光伏发电装机容量已跃居世界第一。然而，与传统燃煤、燃气发电相比，清洁能源调节能力差，出力具有明显的随机性、间歇性，给电网运行增加了难度。

随着清洁能源发电的大规模接入电网，以及跨区特高压输电通道的建设，电力系统电源侧出力的刚性特性越来越突出，传统常规电源单向适应负荷变化的电网运营模式，已不能适应新的清洁能源消纳以及安全经济性要求。如何实现源网荷友好互动和资源的高效利用，提升源网荷柔性调节能力，全面适应清洁能源规模化发展趋势，实现供给侧与需求侧的精准契合与动态匹配，切实保障清洁能源全额消纳，是电力行业急需解决的重大问题。

可中断负荷作为一种需求侧管理中负荷管理的一项重要措施，用来缓解负荷高峰时段供电紧张的状况，主要应用在削峰填谷、备用服务和阻塞管理等方面，现在也开始用于系统的紧急控制。

由于特高压外区来电和随机性新能源发电的快速增加，电网的安全运行环境劣化，需要更多具有快速响应能力的调节手段，可中断负荷可以为系统提供一种有效的调节资源。江苏电网已实现了350万千瓦秒级精准实时负荷控制和100万千瓦毫秒级紧急负荷控制能力。

可中断负荷特性分析和效益评估已有一定的研究成果，但多考虑削峰填谷为目标的传统应用，适应源网荷互动的可中断负荷建模及效能评估研究还未见开展。

技术实现要素：

本发明针对以上问题，提供了一种能够实现源网荷友好互动和资源的高效利用的可中断负荷特性监测模型的构建方法。

本发明的技术方案是：包括如下步骤：

1）、在全网范围内对所划分的每一类行业用户选取若干有代表性的用户进行调查确定其用电设备构成状况及各类电器的容量比例；

2）、确定每一行业用户的行业综合特性；

3）、调查确定变电站或母线的行业组成及容量比例得出所需的综合负荷模型。

所述步骤1）中把若干个行业典型用户分为c个模糊类并求每类的聚类中心使得类内加权误差平方和函数达到最小，与引入模糊划分相适应，隶属矩阵u允许取值在0-1范围内，对所有输入参量求导得到目标函数为最小的必要条件，由此即可确定最佳模糊分类矩阵u和聚类中心c，由u可进行典型行业用户的分类。

所述步骤2）中行业综合特性根据每类用电设备的平均特性由实验或典型特性确定。

所述步骤2）中从可中断负荷的停电损失出发，分析影响可中断负荷损失特性的因素，结合用户类型、控制频度、控制实践、缺点比率作损失特性分析。

本发明的有益效果是：通过分析不同行业中可中断负荷特性，研究可中断负荷互动模式下的负荷损失特性，得出可中断负荷控制优先等级评估方法的基础，建立适用于电网的可中断控制负荷的监测模型，更好地服务源网荷互动系统发展的需求。

附图说明

图1是本发明构建模型结构示意图，

图2是springmvc技术架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作具体说明。

本发明的一种适应网荷互动的可中断负荷特性的监测模型的构建方法，包括如下步骤：

1）、在全网范围内对所划分的每一类行业用户选取若干有代表性的用户进行调查确定其用电设备构成状况及各类电器的容量比例；把若干个行业典型用户分为c个模糊类并求每类的聚类中心使得类内加权误差平方和函数达到最小，与引入模糊划分相适应，隶属矩阵u允许取值在0-1范围内，对所有输入参量求导得到目标函数为最小的必要条件，由此即可确定最佳模糊分类矩阵u和聚类中心c，由u可进行典型行业用户的分类。

2）、根据每类用电设备的平均特性由实验或典型特性确定每一行业用户的行业综合特性；从可中断负荷的停电损失出发，分析影响可中断负荷损失特性的因素，结合用户类型、控制频度、控制实践、缺点比率作损失特性分析，研究不同电压等级、不同控制类型、不同控制目标可中断负荷在不同控制目标下的负荷损失和负荷恢复特性；研究不同行业电力用户典型负荷特性，研究不同电价和激励措施下电力用户参与可中断负荷的可行性和可调度潜力；研究各类可中断负荷响应时间、调节容量等动态特性和调节成本，构建各类可中断负荷参与系统控制的全环节技术经济模型；部分专变工业用户的用电设备具有冲击负荷或波动负荷，如电锅炉、炼钢炉、轧钢机等，研究其互动时对电网的波动影响及优化策略，对可中断负荷控制精度进行优化策略研究。研究可中断负荷的不确定性对控制目标的影响和评估方法，研究不同类型可中断负荷控制精度评价指标和评估方法。

3）、调查确定变电站或母线的行业组成及容量比例得出所需的综合负荷模型。

所构建的模型如图1所示，包括前端大屏数据展示模块和后端数据采集转换模块，客户端通过浏览器访问，大屏展示，定时刷新界面，无需更新系统，方便高效。应用服务器采用集群化部署，突破单机性能瓶颈。当用户量激增以及业务扩大的场合，通过增加服务器节点即可轻松应对，达到高性能的效果以及增强系统的横向扩展的能力，可有效解决大用户量导致的高并发引起的服务器超负荷等问题。采用nginx作为负载均衡服务器和反向代理服务器，一方面对于前端的静态资源进行缓存和压缩处理，另一方面，可以根据后端应用服务器的负载情况，动态分摊系统请求到多个服务器单元上进行执行，增加了系统的吞吐量，加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。通过负载均衡可大大提高服务器响应效率，提升用户体验。

采用springmvc框架，按照分层结构进行模型的设计和开发，springmvc技术架构图如图2所示，自下而上划分为web层、服务层、dao层、实体库层；web层位于系统技术架构的最外层（最上层），最接近用户。用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。服务层包括组件及服务，通过组件实现对业务逻辑、数据访问、规则定义、系统管理等的封装，通过服务为系统内部模块及外部系统提供原子服务或组合服务。dao层是负责向（或者从）一个或者多个数据存储器中存储（或者获取）数据的一组类和组件。这个层必须包括一个业务领域实体的模型（即使只是一个元数据模型），通过数据组件为上层应用系统提供规范、高效的数据存储、数据封装、数据映射、数据缓存等服务。实体层是负责向（或者从）一个或者多个数据存储器中存储（或者获取）数据的一组类和组件。这个层必须包括一个业务领域实体的模型（即使只是一个元数据模型）。通过数据组件为上层应用系统提供规范、高效的数据存储、数据封装、数据映射、数据缓存等服务。

技术特征：

技术总结
一种适应网荷互动的可中断负荷特性监测模型的构建方法。涉及可中断负荷的监测领域，具体涉及一种适应网荷互动的可中断负荷特性监测模型的构建方法。提供了一种能够实现源网荷友好互动和资源的高效利用的可中断负荷特性监测模型的构建方法。本发明的有益效果是：通过分析不同行业中可中断负荷特性，研究可中断负荷互动模式下的负荷损失特性，得出可中断负荷控制优先等级评估方法的基础，建立适用于电网的可中断控制负荷的监测模型，更好地服务源网荷互动系统发展的需求。

技术研发人员：卜广峰;于翔;彭冰月;张宸;阮文青;廖良才;虞雨;吴骏
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司
技术研发日：2018.12.09
技术公布日：2019.02.15