一种商业楼宇需求响应潜力评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及需求响应潜力计算方法，具体涉及一种商业楼宇需求响应潜力评估方 法。
【背景技术】
[0002] 目前，电力供应存在两大问题，一是供需失衡，为保证峰值负荷，客观上需要供电 能力超过一般的用电水平，同时使电网在大部分时间处于电量过剩状态，而高峰值时段又 难以完全保证供应。二是难以用传统购电和增加容量的方式来解决用电缺口。需求响应是 调节能源供需矛盾、实现有序用电的有效手段。供需失衡现象以商业楼宇为主要对象的建 筑用能中较为凸显，因此需求响应在商业楼宇的应用潜力更加巨大。通过需求响应控制，降 低峰值能耗，可以在降低发电装机容量的同时，保障供电的安全性和稳定性，从而产生巨大 的社会和经济效益。
【发明内容】
[0003] 为填补上述空白，本发明提供一种商业楼宇需求响应潜力评估方法，可以方便有 效地实现商业楼宇需求响应潜力计算，可应用于评估用电负荷预测、节能监测管理等领域， 为电力需求侧管理、电力负荷调度提供技术支撑。
[0004] 本发明的目标是采用下述技术方案实现的：
[0005] -种商业楼宇需求响应潜力评估方法，所述方法包括下述步骤：
[0006] (1)选择商业楼宇用电用户；
[0007] (2)根据商业楼宇用电情况进行聚类分析；
[0008] (3)结合动态博弈论获得商业楼宇需求响应潜力。
[0009] 优选的，所述步骤（1)包括下述步骤：
[0010] 步骤（1-1)获取商业楼宇用电数据；
[0011] 步骤（1-2)计算商业楼宇用户响应成本；
[0012] 步骤（1-3)获取商业楼宇用户生产特性；
[0013] 步骤（1-4)估算商业楼宇用户可持续中断供电时间。
[0014] 进一步地，所述步骤（1-1)通过电能服务管理平台获取商业楼宇用电数据。
[0015] 进一步地，所述步骤（1-2)商业楼宇用户响应成本是指用户根据需求响应激励信 号做出响应改变自身的用电方式所付出的成本。
[0016] 进一步地，所述商业楼宇用户响应成本C = f( Θ，Q，τ，Tq，T，f);其中，Θ为用户 的生产特性类型，Q为中断供电量，τ为中断发生的时间类型，Tq为停电时间，T为可持续 中断供电时间，f为负荷中断次数。
[0017] 进一步地，所述步骤（1-3)获取商业楼宇用户生产特性包括，根据企业参与需求 响应能力的不同，将企业用户分为可以进行避峰生产的企业、具有避峰生产潜力的企业和 不避峰生产的企业。
[0018] 进一步地，所述步骤（1-4)商业楼宇用户可持续中断供电时间包括提前通知时间 和停电时间，提前通知的时间越短，中断负荷的补偿就越高，停电时间越长，用户的总损失 越大。
[0019] 优选的，所述步骤（2)包括下述步骤：
[0020] 步骤（2-1)对可持续中断供电时间设定阈值；
[0021] 步骤（2-2)对商业楼宇用户进行聚类分析。
[0022] 进一步地，所述步骤（2-1)根据历史负荷对可持续中断供电时间设定阈值Tq。
[0023] 进一步地，所述步骤（2-2)根据可持续中断供电时间阈值Tq和缺电功率P q对商业 楼宇用户进行聚类分析。
[0024] 优选的，所述步骤（3)包括下述步骤：
[0025] 步骤（3-1)选取商业楼宇需求响应应用场景；
[0026] 步骤（3-2)建立接近事实场景的数学模型；
[0027] 步骤（3-3)结合动态博弈论获得商业楼宇需求响应潜力。
[0028] 进一步地，所述步骤（3-1)商业楼宇需求响应应用场景根据可持续中断供电时间 阈值Tq划分商业楼宇用户，可持续中断供电时间大于Tq为a类客户，可持续中断供电时间 小于Tq为b类客户，且停电时段缺电功率无变化。
[0029] 进一步地，所述步骤（3-2)以停电时间Tq与缺电功率P q为约束条件、以参与需求 响应的企业用户为变量、以停电总成本最小为目标函数，建立接近事实场景的数学模型；
[0030] 当电网中只存在a类客户时，最小停电总成本为：
[0032] 式中：Cakl、Cafl分别为a类用户i的单位功率下的用户停电成本与固定停电成本， η为实际参与需求响应的用户数，Pal为a类用户i的单位功率下的缺电功率；
[0033] 约束条件为：
[0035] Tal为a类用户i的单位功率下的停电时间，N为参与需求响应的用户总数。
[0036] 进一步地，当电网中同时存在a类客户和b类客户时，根据用户群划分，所有用户 中可持续供电时间最小为Tbl，以Tbl为分界点划分为两个不同的阶段：
[0037] ① [O-Tbl]为所有用户均可参与需求响应阶段，此时实际参与需求响应的a类客户 数为n，b类客户数为m ;则该阶段的最小停电成本为：
[0039] 式中：Cbk]、Cbf]分别为b类用户j的单位功率下的用户停电成本与固定停电成本； Pbj为b类用户j的单位功率下的缺电功率；
[0040] ②[Tbl-Tq]为部分b类用户不能继续参与需求响应阶段；此阶段可以根据T b]划分 多个小阶段，每小阶段的末端时间为Tb]+l(j = 1，2…M);
[0041] 对于每一小阶段，均可按照阶段①的方法获得当前阶段停电成本：
[0043] 其中，Tbj为b类用户j的单位功率下的缺电功率；
[0044] 获得阶段②的目标函数：
[0046] 上述两个阶段所选择的需求响应的用户均应满足缺电功率要求，即约束条件为：
[0048] 其中，η和m分别为各阶段实际参与需求响应的a、b类客户数。
[0049] 与现有技术相比，本发明达到的有益效果是：
[0050] 本发明提供的一种商业楼宇需求响应潜力评估方法，填补了我国基于用电数据的 商业楼宇需求响应潜力计算方法领域的空白，可以方便有效地实现商业楼宇需求响应潜力 计算，可应用于评估用电负荷预测、节能监测管理等领域，为电力需求侧管理、电力负荷调 度提供技术支撑。
【附图说明】
[0051] 图1是一种商业楼宇需求响应潜力评估方法流程图；
[0052] 图2是商业楼宇用户选择流程示意图；
[0053] 图3是商业楼宇用户生产特性分类示意图；
[0054] 图4是商业楼宇用户聚类分析方法流程示意图；
[0055] 图5是商业楼宇用户需求响应潜力计算流程示意图。
【具体实施方式】
[0056] 以下将结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0057] 如图1所示，一种商业楼宇需求响应潜力评估方法，所述方法包括下述步骤：
[0058] (1)选择商业楼宇用电用户；
[0059] 结合图1和图2所示，步骤（1)包括下述步骤：
[0060] 步骤（1-1)获取商业楼宇用电数据；通过电能服务管理平台获取商业楼宇用电数 据。所述用电数据为用电量数据。
[0061] 步骤（1-2)计算商业楼宇用户响应成本；商业楼宇用户响应成本是指用户根据需 求响应激励信号做出响应改变自身的用电方式所付出的成本。所述商业楼宇用户响应成本 C=f(0，Q，T，Tq，T，f);其中，Θ为用户的生产特性类型，Q为中断供电量，τ为中断发 生的时间类型，Tq为停电时间，T为可持续中断供电时间，f为负荷中断次数。
[0062] 如图3所示，步骤（1-3)获取商业楼宇用户生产特性；获取商业楼宇用户生产特性 包括，根据企业参与需求响应能力的不同，将企业用户分为可以进行避峰生产的企业、具有 避峰生产潜力的企业和不避峰生产的企业。
[0063] 如图2所示，步骤（1-4)估算商业楼宇用户可持续中断供电时间。商业楼宇用户 可持续中断供电时间包括提前通知时间和停电时间，提前通知的时间越短，中断负荷的补 偿就越高，停电时间越长，用户的总损失越大。
[0064] 如图4所示，（2)根据商业楼宇用电情况进行聚类分析；步骤（2)包括下述步骤：
[0065] 步骤（2-1)对可持续中断供电时间设定阈值；根据历史负荷对可持续中断供电时 间设定阈值Tq。
[0066] 步骤（2-2)对商业楼宇用户进行聚类分析。根据可持续中断供电时间阈值Tq和 缺电功率Pq对商业楼宇用户进行聚类分析。
[0067] 如图5所示，（3)根据平时负荷情况、温度等因素和基线