一种以负荷限值为目标的需求响应效果评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种W负荷限值为目标的需求响应效果评估方法，属于用电服务技术 领域。
【背景技术】
[0002] 在电力供需矛盾、传统调峰机组的成本、环境及资源限制的双重影响下，需求侧资 源正在成为电网调度的新元素。同常规发电资源相比，需求响应资源参与电网运行控制有 一定优势，比如在条件允许的情况下，需求响应资源能够迅速响应调度和控制指令，且聚合 后需求响应资源容量可调弹性较大；同时，由于需求响应资源分布较为分散，可从网络和地 理层面进行优化聚合，从而有利于紧急情况下制定精准控制方案。
[0003] 在研究中发现，需求响应调度主体不同，具有类型复杂、特性各异、控制多样、单体 调度容量小等特点，在响应事件中易出现响应指令难W及时准确接收、未能满足理想响应 容量、响应速度未能满足调度要求等问题，导致实际结果与预期结果差距较大，该将给电网 安全、稳定、运行带来极大挑战。为促进需求响应工程化应用，W电网削减为目标，类比于有 序用电，假设每个用户的响应目标为某一负荷限值，要求在响应时间内用户负荷保持下负 荷限值W下即为满足需求响应要求。
[0004] -种W负荷限值为目标的需求响应效果评估方法从电网角度出发，对照于负荷限 值目标，对某一用户的实际负荷曲线进行统一、全面的评价，该类评估方法计算简单、适用 性强、便于推广，其结果直接影响电网、用户的利益，甚至会影响需求响应的未来发展。目 前，关于需求响应效果评估方法研究较少，侧重于效益评估上，缺乏面向目标负荷的需求响 应效果评估研究，构建W负荷限值为目标的需求响应效果评估体系成为需求响应规模化应 用亟需解决的难点。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种W负荷限值为目标的需求响应效果评 估方法。
[0006] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0007] -种W负荷限值为目标的需求响应效果评估方法，包括W下步骤，
[0008] 步骤一，确定需求响应评估时间；
[0009] 所述需求响应评估时间包括响应时间和反弹时间；
[0010] 步骤二，W负荷限值为目标，确定H大评估子目标；
[0011] 第一评估子目标为，评估响应时间内用户负荷处于负荷限值目标W下的概率；
[0012] 第二评估子目标为，评估响应时间内处于负荷限值目标W上的用户负荷与负荷限 值的偏差率；
[0013] 第H评估子目标为，评估反弹时间内用户负荷与限制负荷的偏差率，即考虑反弹 时间的负荷后局峰影响；
[0014] 步骤H，w与评估子目标是否强相关为判断标准，建立W负荷限值为目标的需求 响应效果评估体系；
[0015] 所述需求响应效果评估体系包括重要评估指标和辅助评估指标；所述重要评估指 标包括负荷达标率、未达标平均负荷及偏差率和反弹平均负荷；所述辅助评估指标包括达 标平均负荷及偏差率、未达标最大负荷及偏差率和负荷最大峰谷差；
[0016] 步骤四，对重要评估指标和辅助评估指标进行标么化处理，求取各评估指标的百 分数，然后采用权重法进行统一求解获得评估值。
[0017] 所述负荷达标率是指在响应时间内用户负荷低于负荷限值的时间段之和与响应 时间的比值，用来衡量用户需求响应达标的概率；
[0018] 负荷达标率的公式如下，
[0019]
【主权项】
1. 一种以负荷限值为目标的需求响应效果评估方法，其特征在于：包括以下步骤， 步骤一，确定需求响应评估时间； 所述需求响应评估时间包括响应时间和反弹时间； 步骤二，以负荷限值为目标，确定三大评估子目标； 第一评估子目标为，评估响应时间内用户负荷处于负荷限值目标以下的概率； 第二评估子目标为，评估响应时间内处于负荷限值目标以上的用户负荷与负荷限值的 偏差率； 第三评估子目标为，评估反弹时间内用户负荷与限制负荷的偏差率，即考虑反弹时间 的负荷后1?峰影响； 步骤三，以与评估子目标是否强相关为判断标准，建立以负荷限值为目标的需求响应 效果评估体系； 所述需求响应效果评估体系包括重要评估指标和辅助评估指标；所述重要评估指标包 括负荷达标率、未达标平均负荷及偏差率和反弹平均负荷；所述辅助评估指标包括达标平 均负荷及偏差率、未达标最大负荷及偏差率和负荷最大峰谷差； 步骤四，对重要评估指标和辅助评估指标进行标么化处理，求取各评估指标的百分数， 然后采用权重法进行统一求解获得评估值。
2. 根据权利要求1所述的一种以负荷限值为目标的需求响应效果评估方法，其特征在 于：所述负荷达标率是指在响应时间内用户负荷低于负荷限值的时间段之和与响应时间的 比值，用来衡量用户需求响应达标的概率； 负荷达标率的公式如下，
其中，a为负荷达标率，Ts为响应起始时刻，Tf为响应结束时刻，Tf-TsS响应 时间且Tf-Ts=nAt，n为响应时间内的响应时段个数，At为一个响应时段的时间，
ATi为第i个响应时段，Ti+为第i个响应时段ATi的开始时刻，P(TD为Ti+时段负 荷值，Plim为负荷限值目标； 所述达标平均负荷是指在响应时间内处于负荷限值目标以下的负荷平均值； 达标平均负荷的公式如下，
时段的负荷总电量，P(Tj)为第Tj时刻的负荷值，当N(ATi) =O且TjG(Ts+(i-l)At， 1；+1厶〇时，？〇^)=0，当以厶凡）=1厶1且1'」￡(1\+(卜1)厶扒1；+1厶〇时，？〇^)= P(Tj)； 所述达标平均负荷偏差率是指达标平均负荷与负荷限值的比值，用来衡量在响应时间 内达标负荷与负荷限值的偏离程度； 达标平均负荷偏差率的公式如下，
其中，xd为达标平均负荷偏差率； 所述未达标平均负荷是指在响应时间内处于负荷限值目标以上的负荷平均值； 未达标平均负荷的公式如下，
总电量，P(Tk)为第Tk时亥Ij的负荷值，当N(ATi) =O且TkG(Ts+(i-1)At，Ts+iAt)时，P(Tk) =P(Tk),当N(ATi) =IAt且TkG(Ts+(i_l)At，Ts+iAt)时，P(Tk) =0; 所述未达标平均负荷偏差率是指未达标平均负荷与负荷限值的比值，用来衡量在响应 时间内未达标负荷与负荷限值的偏尚程度； 未达标平均负荷偏差率的公式如下，
其中，xw为未达标平均负荷偏差率； 所述未达标最大负荷是指在响应时间内未达标负荷的最大值，也为响应时间内负荷最 大值； 未达标最大负荷的公式如下，
的负荷值之和； 所述未达标最大负荷偏差率是指未达标最大负荷与负荷限值的比值，用来衡量未达标 负荷与负荷限值的最大偏差程度； 未达标最大负荷偏差率的公式如下，
其中，Xwm为未达标最大负荷偏差率； 所述负荷最大峰谷差是指在响应时间内最大负荷与最小负荷的差值； 负荷最大峰谷差的公式如下，
其中，Pfg为负荷最大峰谷差，min( ?)表示为取最小值； 所述反弹平均负荷是指反弹时间内用户侧需求响应负荷的平均值； 反弹平均负荷的公式如下，
其中，Pf为反弹平均负荷，Tmd为负荷反弹结束时刻，Tmd-Tf为反弹时间，
3.根据权利要求2所述的一种以负荷限值为目标的需求响应效果评估方法，其特征在 于：步骤四中，获得评估值的具体过程为， Al)对重要评估指标和辅助评估指标进行标么化处理； 负荷达标率a、达标平均负荷偏差率xd、未达标平均负荷偏差率xjB未达标最大负 荷偏差率Xwm为相对值的评估指标，不需要进行标么化处理； 达标平均负荷A未达标平均负荷@+,反弹平均负荷4负荷最大峰谷差Pfg和 、 > 、 未达标最大负荷Pmax为绝对值的评估指标，其中，达标平均负荷可由达标平均负荷偏差 率Xd表述，未达标平均负荷可由未达标平均负荷偏差率Xw表述，未达标最大负荷Pmax 可由未达标最大负荷偏差率Xwm表述，不需要进行标么化处理；反弹平均负荷和负荷 最大峰谷差Pfg需进行标么化处理； 对反弹平均负荷4进行标么化处理，获得反弹平均负荷与负负荷限值的偏离程
对负荷最大峰谷差Pfg进行标么化处理，获得负荷最大峰谷差Pfg与负负荷限值的偏离
A2)求取各评估指标的百分数； 负荷达标率百分数IXaI，
达标平均负荷及偏差率百分数IXdI， IX dI = XdX 100 ; 未达标平均负荷及偏差率百分数IXwI
其中，〇5为常数； A3)采用权重法进行统一求解获得评估值； 定义权重因子分别为P2、P3、P4、P5和旦e， 则评估值X为 X = ^!IXa I + ^ 2 IXd I + ^3IX WI + ^4I XfI + ^5I Xf gI + ^6I Xwm其中，1^+32+33+34+^5+36= 1。
【专利摘要】本发明公开了一种以负荷限值为目标的需求响应效果评估方法，包括以下步骤，步骤一，确定需求响应评估时间；步骤二，以负荷限值为目标，确定三大评估子目标；步骤三，以与评估子目标是否强相关为判断标准，建立以负荷限值为目标的需求响应效果评估体系；步骤四，对重要评估指标和辅助评估指标进行标幺化处理，求取各评估指标的百分数，然后采用权重法进行统一求解获得评估值。本发明提出的评估方法具备全面性、独立性、易度量性、灵活性和实用性，所需数据来源方便，易于理解，并通过权重因子法求解，有利于工程化应用，在需求响应/有序用电效果评估或者制定需求响应补贴标准等方面起到“填补空白”的作用。
【IPC分类】G06Q50-06
【公开号】CN104715424
【申请号】CN201510119923
【发明人】陈璐, 杨永标, 颜庆国, 薛溟枫, 周静, 黄莉, 王金明, 王冬
【申请人】国家电网公司, 南京南瑞集团公司, 国电南瑞科技股份有限公司, 江苏省电力公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月18日