基于用电负荷自动调控的需求侧响应方法与流程

本发明涉及电力系统自动化需求响应领域，尤其涉及一种基于用电负荷自动调控的需求侧响应方法。

背景技术：

人的发展与能源密不可分，自第二次工业革命以来，电能已成为人们使用的普遍的能源。由于电能不同于化石能源，无法经济地大量存储，所以在面对能源紧缺、环境问题日益严重的今天，如何提高电能的利用率是一个无法回避的问题。

传统电网由于缺乏对电能分配的控制以及用电信息的反馈，在电能的可靠性和电能的供应能力方面有所欠缺，因此亟需建立一个更加安全、可靠、经济和环境友好型的电网。在这样的发展背景下，智能电网的概念应运而生，并得到全球范围内的认可，成为世界电力行业的共同发展趋势。

同时，随着新能源、分布式电源的迅速发展，供电侧和需求侧的特性发生了重大变化，需求侧不再只依赖大电网提供电力，且可“自发自用，余电上网”。新能源的接入以及智能计量装置的使用使得需求侧资源的作用被重新认识。智能装置的使用使得用电信息收集和统一调配得以实现，在此新形势下，需求响应得到了发展。

电网的运行需要对需求侧资源进行统一的调度和管理，需求响应的发展经历了从人工需求响应到半自动需求响应再到自动需求响应三个阶段。

而传统的需求响应需要工作人员手动操作设备或设定运行情况，电网侧主要制定激励措施，响应速度得不到保证，因此无法确保dr实施的可靠性；电网侧调整dr信号的灵活性不够，不能及时对用户响应行为做出反应。因此，自动需求响应将使得复杂的dr业务过程，通过自动化系统得以简化，从而加快dr推广和实施，有利于传统电网向智能电网的转变。

要想实现电网侧与用户侧的自动需求响应，双方的即时通讯以及信息的交互是亟须解决的技术难题之一。

技术实现要素：

鉴于目前现有技术存在的一些问题，本发明的目的在于提出一种基于用电负荷自动调控的需求侧响应方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

基于国际制定的自动化需求响应规范，响应中存在用户侧与系统侧双向通讯，现将系统侧规定为vtn，用户侧规定为ven。同时，本发明中由ven定期向vtn发送request事件请求消息，当vtn有需求指令时向ven发送distributed事件，最后ven发送created事件响应vtn。

基于国际制定的自动化需求响应规范，通过可扩展标记语言(xmlschema)制定所有通讯中需要存在的文件格式。

oadrrequestedevent.xml：ven通过周期性向vtn发送以获取信息

oadrdistributeevent.xml：vtn向ven发送的请求消息

oadrcreatedevent.xml：ven响应vtn的distributed消息

本发明通过jaxb方法生成与解析xml文件。

本发明基于http协议实现多机通讯。

本发明通过post方法请求http传输文件。

本发明实现的具体步骤如下：

1)ven周期性的向vtn发送oadrrequestevent事件以请求vtnoadrdistributeevent事件；

2)当vtn端收到了管理员提供的需要削减的负荷总量同时收到ven发送的oadrrequestevent事件后，向所有的ven发送包含payloadinfo事件的oadrdistributeevent以索取各个ven可削减的负荷量；

3)ven收到vtn的payloadinfo事件后，根据其所控制的负荷情况得到可削减量，之后通过oadrcreatedevent事件回应vtn；

4)vtn收到各个ven的数据后，根据需要削减的负荷量进行优化计算，得到各个ven所负责削减的负荷量，并通过包含有cutpayload_venx(x代表ven的数字id)事件的oadrdistributeevent发布给各个ven；

5)ven从接收对象为自己的cutpayload_venx事件中得到各自的削减量并执行操作，之后发送oadrcreatedevent告知vtn执行情况

本发明的意义在于给实现电网削减负荷量自动化需求响应提供了一种新的解决方案，实现智能用电、合理用电、可靠用电。本发明实现了电力需求侧的负荷调控自动化，通过电力需求侧周期性的向电力系统侧请求消息的方式，确保了双方通信的实时性和有效性；本发明通过制定超时报错重试规则，确保了双方通信的稳定性，提高了通信的成功率；通过在电力系统侧的集中优化配置方式，使各电力需求侧能更科学合理的削减用电量，避免不必要的过多削减或资源浪费；同时，也为实现电网其他模式的自动化需求响应提供借鉴意义。

附图说明

图1为本发明的总体系统示意图；

图2为本发明的ven端工作流程图；

图3为本发明的通讯过程示意图；

图4为本发明的一个实例运行结果。

具体实施方式

为了更全面的理解本发明的目的和流程，下面结合附图和具体实例来详细描述本发明，使得本发明的目的和效果将变得更加明显。

如图1，本发明总体系统由一个系统侧的vtn端与多个用户侧(可拓展)的ven端构成。其中，通讯方式为http协议通讯。

如图2，ven需要定期向vtn发送需求响应请求事件oadrrequestevent，vtn只有在有需求响应信号需要发布时才以oadrdistributeevent事件来回应，ven收到oadrdistributeevent后处理oadrdistributeevent中的事件信息后回应vtnoadrcreatedevent事件以回应事件状态。

本发明的实例是通过三台pc进行的，一台vtn，另两台分别作为ven_1和ven_2。实现的是自动化需求响应中削减负荷量事件。

如图3实现自动化需求响应的方法的步骤如下：

1)ven通过周期性的向vtn发送oadrrequestevent事件以请求vtn的oadrdistributeevent事件。而在vtn在超时时间内没有回应ven任何事件的情况下，ven等待下一次唤醒时间继续发送oadrrequestevent事件

2)在实际中，电力系统管理员在某时得到通知需要削减的负荷量，则将此负荷量输入客户端。当vtn端收到了管理员提供的需要削减的负荷量同时收到ven发送的oadrrequestevent事件后，向所有的ven发送包含payloadinfo事件的oadrdistributeevent以索取各个ven可削减的负荷量；

3)ven收到vtn的payloadinfo事件后，根据其所控制的负荷情况得到可削减量，之后通过oadrcreatedevent事件回应vtn；在此事件中ven可以回应的可削减量范围为非负数。

4)vtn收到各个ven的数据后，根据需要削减的负荷量进行优化计算，得到各个ven所负责削减的负荷量，并通过包含有cutpayload_venx(x代表ven的数字id)事件的oadrdistributeevent发布给各个ven；优化计算的算法可以有多种算法，如比例分配，加权分配，优先级分配等。

5)ven从接收对象为自己的cutpayload_venx事件中得到各自的削减量并执行操作，之后发送oadrcreatedevent告知vtn执行情况。在此过程中，ven削减负荷量的动作是必须完成的，若削减失败则重复削减直至完成。当vtn在超时期间内未收到某个ven对象的oadrcreatedevent信息时，则报错。

至此，一次自动化需求响应通信过程完成。

而ven继续周期性的向vtn发送oadrrequestevent事件以请求下一个oadrdistributeevent事件。

由于其中涉及到vtn端的总负荷削减量和ven端的可削减负荷量，以及基于这些数据的优化算法，这些参数在实际中应该是根据电网运行情况生成的，所以这些参数在案例中事先设置好。

本例中设置vtn端的需要削减的总负荷量设为300kw，ven_1端的可削减负荷量为200kw，ven_2端的可削减负荷量为400kw。

本例中的算法为简单的按比例分配，

即在步骤3)中ven_1向vtn发送的oadrcreatedeven信息中可削减量为200kw；ven_2向vtn发送的oadrcreatedeven信息中可削减量为400kw。

在步骤4)中vtn向ven_1发送的oadrdistributeevent信息应包含的削减负荷量为100kw；vtn向ven_2发送的oadrdistributeevent信息应包含的削减负荷量为200kw。

实际程序运行结果如图4。

由上述描述可知，本发明实现了一种基于用电负荷自动调控的需求侧响应方法。

对于本领域的一般技术人员而言，以上所述的实施方法仅为本发明的一个实例，在不脱离本发明原理和范围的前提下对其进行的显而易见的改动，都属于本发明的构思和所附权利要求的保护范围。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物决定。