用户侧需求响应方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力能效监控技术领域，具体涉及用户侧需求响应方法。
【背景技术】
[0002]在当前用户侧综合电气系统中，大部份电气设备都相对独立的运行，按照用户设定的既定方案手动开启或关闭相关设备；少部份接入智能控制系统的应用场合，也只能部分控制相应设备的启停，并没有真正的通过专业的分析得出合理并完整的自动化用电管理方案。在这种情况下，就出现了相对较高的能效浪费，这不仅会使用户产生用电成本浪费，还与当前国家大力提倡的节能降耗背道而驰，使应该得到能源利用的地方没有得到合理的能源分配，而已经得到充分能源供及的地方又产生了过度的能源消耗，没有让能源体现出其最大生产效能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用户侧需求响应方法。
[0004]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0005]—种用户侧需求响应方法，包括以下步骤:
[0006]A1:数据采集、缓存与记录，总控模块通过设备接入接口采集外接设备的用电信息、运行参数和环境状态信息，并实时缓存和记录所采集的数据；
[0007]A2:远端需求服务，根据远端主站需求，总控模块将所采集到的对应数据信息通过数据加解密模块加密，然后通过远程通讯接口传输给主站；
[0008]A3:响应能力分析，总控模块接收主站需求能力分析的查询指令，总控模块根据当前采集到的设备用电信息、运行参数和环境状态信息结合预制策略专家库做响应能力分析；
[0009]A4:柔性策略响应，总控模块根据当前采集到的设备用电信息、运行参数和环境状态信息结合预制策略专家库确定一条策略进行柔性控制，即总控模块通过设备接入接口向外接设备发出所选定的控制指令。
[0010]进一步地，所述设备接入接口包括串行通讯接口、网络通讯接口和本地10接口。[0011 ] 进一步地，所述远程通讯接口包括网络通讯接口和GPRS通讯接口。
[0012]进一步地，所述预制策略专家库是在工程实施过程中由专业能效工程师根据客户的设备特性以及能耗特性做出的多种预制控制策略的集合体。
[0013]进一步地，对外接设备的数据采集流程包括以下步骤:
[0014]B1:调用设备接入模块构建数据采集指令；
[0015]B2:调用对应设备接入接口并向外接设备下发指令；
[0016]B3:调用对应通讯接收设备响应报文，如果收到设备响应，则跳转至步骤B4，如果没有收到设备响应，则跳转至步骤B5 ;
[0017]B4:通过设备接入模块解析响应的数据，并保存数据到实时库；
[0018]B5:向数据采集模块返回采集出错信息。
[0019]进一步地，所述远端需求服务的处理流程包括以下步骤:
[0020]C1:等待主站查询指令，如果收到查询指令，则继续执行步骤C2，如果没有收到查询指令，则跳转至步骤C3 ;
[0021]C2:根据查询指令从实时数据库和历史数据库调取数据信息，然后跳转至步骤C4 ；
[0022]C3:汇总上次输送后的变位数据；
[0023]C4:通过数据加解密模块将数据加密，并调用对应的远程通讯接口向主站发送加密后的数据。
[0024]进一步地，所述柔性策略响应包括策略匹配与构建、作业执行、响应结束与恢复三个响应过程。
[0025]更进一步地，所述策略匹配与构建包括以下步骤:
[0026]D1:需求响应信号下发，如果终端不响应，则本次需求响应过程结束，如果终端响应，则继续执行以下步骤；
[0027]D2:终端响应接收信息；
[0028]D3:根据接收的负荷控制信息和设备运行的工况逐一筛选策略，如果能够完全匹配一条策略，则直接跳转至步骤D4，如果所有的策略都不能完全匹配接收的负荷控制信息和设备运行工况，则选中默认的缺省策略后继续步骤D4 ;
[0029]D4:构建需求响应策略；
[0030]D5:构建作业列表，并根据作业列表进行作业调度。
[0031]更进一步地，所述作业执行包括以下步骤:
[0032]E1:操作前检查，如果检查失败，则跳转至步骤E3，如果检查成功，则继续执行以下步骤；
[0033]E2:执行操作；
[0034]E3:时间延迟；
[0035]E4:操作后检查，如果检测失败且有重试次数，则跳转至步骤E1，如果检查失败且无重试次数，继续执行步骤E5，如果检查成功则跳转至步骤E6 ;
[0036]E5:如果有失败跳转指令，则执行此指令，如果没有则结束；
[0037]E6:如果有成功跳转指令，则执行此指令，如果没有，则结束。
[0038]更进一步地，所述响应结束与恢复包括以下步骤:
[0039]F1:如果需求响应时段结束或有需求响应取消命令，则均取消需求响应指示灯；
[0040]F2:构建恢复作业；
[0041]F3:恢复作业调度。
[0042]本发明的有益效果在于:
[0043]本发明可自主感知用户侧需求响应能力，动态获取当前设备的完整工况、能耗及环境信息，智能匹配预制策略中相应负荷控制策略，自动执行策略内的各项控制指令，实现实时需求响应信号下的用户侧空调负荷柔性调控，完成电网下达的需求响应信号实现负荷控制或削峰的需求，大大降低了外接设备的能耗。
【附图说明】
[0044]图1是本发明的设备模块及应用拓扑图；
[0045]图2是本发明对外接设备的数据采集流程图；
[0046]图3是本发明远端需求服务的处理流程图；
[0047]图4是本发明策略匹配与构建的流程图；
[0048]图5是本发明作业执行的流程图；
[0049]图6是本发明响应结束与恢复的流程图。
【具体实施方式】
[0050]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0051]如图1所示，本发明包括以下步骤:
[0052]A1:数据采集、缓存与记录，总控模块通过设备接入接口采集外接设备的用电信息、运行参数和环境状态信息，并实时缓存和记录所采集的数据；
[0053]A2:远端需求服务，根据远端主站需求，总控模块将所采集到的对应数据信息通过数据加解密模块加密，然后通过远程通讯接口传输给主站；
[0054]A3:响应能力分析，总控模块接收主站需求能力分析的查询指令，总控模块根据当前采集到的设备用电信息、运行参数和环境状态信息结合预制策略专家库做响应能力分析；
[0055]A4:柔性策略响应，总控模块根据当前采集到的设备用电信息、运行参数和环境状态信息结合预制策略专家库确定一条策略进行柔性控制，即总控模块通过设备接入接口向外接设备发出所选定的控制指令。
[0056]在本专利中，设备接入接口包括串行通讯接口、网络通讯接口和本地10接口。远程通讯接口包括网络通讯接口和GPRS通讯接口。预制策略专家库是在工程实施过程中由专业能效工程师根据客户的设备特性以及能耗特性做出的多种预制控制策略的集合体。
[0057]如图2所示，步骤A1中对外接设备的数据采集流程包括以下步骤:
[0058]B1:调用设备接入模块构建数据采集指令；
[0059]B2:调用对应设备接入接口并向外接设备下发指令；
[0060]B3:调用对应通讯接收设备响应报文，如果收到设备响应，则跳转至步骤B4，如果没有收到设备响应，则跳转至步骤B5 ;
[0061]B4:通过设备接入模块解析响应的数据，并保存数据到实时库；
[0062]B5:向数据采集模块返回采集出错信息。
[0063]设备启动后的数据采集根据预先定义的规则定时通过设备接入接口定时发送采集指令，采集时调用通讯模块(根据接入方式，自动调用串行通讯模块、网络通讯模块和本地10模块中的一种)向设备下发指令并接收设备的响应数据。接收到的数据经过采集模块对数据进行译码之后发送到实时数据缓存与记录模块存入实时库与历史库中。采集模块可支持包括 Modbus-tcp、Modbus-rtu 与 Modbus-asci1、Dlt645_1997、Dlt645_2007、Bacnet-1p、Bacnet-ethernet、Bacnet-mstp、PP1、MPI 协议类型的接入，这是后续实现柔性控制的基础条件。
[0064]如图3所示，步骤A2中远端需求服务的处理流程包括以下步骤:
[0065]Cl:等待主站查询指令，如果收到查询指令，则继续执行步骤C2，如果没有收到查询指令，则跳转至步骤C3 ;
[0066]C2:根据查询指令从实时数据库和历史数据库调取数据信息，然后跳转至步骤C4 ；
[0067]C3:汇总上次输送后的变位数据；
[0068]C4:通过数据加解密模块将数据加密，并调用对应的远程通讯接口向主站发送加密后的数据。
[0069]远端需求服务模块启动后一直监听远端主站的查询指令，在收到查询指令时按照查询指令的要求，解析命令并根据命令从终端实时库/历史库查询需要的信息上传到远端服略器，这些数据包括用户侧的设备信息、设备的工作状态、总体能耗水平、环境参量等。所有上传信息都经过加解密模块进行数据加密(加密密钥在初始化阶段与主站协商得到)，加密完成后通过远程通讯接口(根据配置选择网络通讯模块和GPRS通讯模块中的一种)将加密后符合电网规范的密文数据将发送至远端主站，作为主站需求响应指令下发和执行效果评估的依据。远端需求服务模块支持GDW376、IEC104、OPENADR、XML等多种电力规范的通迅规约。
[0070]步骤A3中的响应能力分析。当主站根据电网需求及获取到的用户侧信息需要进行需求响应控制调节电网负荷时，可不断的通过远端通迅接口下发加密的用户侧响应能力查询指令获取用户侧的响应能力(负荷