一种智能电网中实时需求响应奖励确定方法和装置与流程

文档序号:11251603阅读:362来源:国知局
一种智能电网中实时需求响应奖励确定方法和装置与流程

本发明涉及智能电网需求响应技术领域,特别是涉及一种智能电网中实时需求响应奖励确定方法和装置。



背景技术:

随着可再生能源发电容量的增加,电网中的实时发电容量变得不容易控制。因此欧美等国家提出了需求侧用电调节方法,即通过智能电网的双向实时通信能力,向用电用户发布动态的电力价格或者奖励,调整用电用户的电力需求跟随发电能力的变化而变化,以达到电力供需平衡和提高经济效益的目的,这种方法被简称为需求响应(demandresponse),目前,需求响应已成为智能电网中最重要的功能。

随着可再生能源发电容量占比快速提升,使得实时发电能力变得不容易控制。为了使电网稳定运行,需要加强用电需求侧管理。因此,需求响应的电力负荷调节方式将被广泛应用。

所谓需求响应(demandresponse),是指当实时电力批发市场价格过高或系统可靠性受威胁时,用电用户接收到供电方发出的诱导性减少负荷的直接补偿通知或者电力价格上升信号后,改变其固有的习惯用电模式,达到减少或者推移某时段的用电负荷而响应电力供应,从而保障电网稳定,并抑制电价上升的短期行为。

智能电网场景是当电网中用电需求过高、供电不足时,供电方为减少用电的用电用户提供奖励,这种方式被称为激励型需求响应。

目前,基于智能电网场景,已经提出一种奖励型需求响应的实施方法,该方法为:预参与用户上报响应潜力,包括削减容量和持续时长两个指标;根据本年度事件预估削减容量和申报用电用户数量,电力零售商设置响应容量门槛值,响应容量高于门槛值的通过审核并签约;需求响应事件期间,基于二次调度模型,电力零售商合理安排用电用户侧需求响应资源,以达到既定削减目标;根据用电用户在合同期限内各次事件的响应表现,计算固定的奖励率,根据固定的奖励率,计算各用电用户的电量补偿和容量费用并发放。但是该方法由于仅公布一个固定的奖励率,所以不能通过调整奖励率的大小,来调动用电用户的电力负荷削减容量。



技术实现要素:

本发明实施例的目的在于提供一种智能电网中实时需求响应奖励确定方法和装置,以实现通过调整奖励率,调动用电用户的电力负荷削减容量。

具体技术方案如下:

一种智能电网中实时需求响应奖励确定方法,所述方法包括:

获取实时批发电价和零售电价;

基于获取的所述实时电价和所述零售电价,计算多个候选奖励率,其中,所述候选奖励率为每减少预设电量的用电所提供的奖励,所述候选奖励率大于零,且小于所述实时批发电价减去所述零售电价的差值;

展示所述多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;

确定被选择的电力负荷削减量;

确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;

从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

进一步地,在从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示之后,还包括:

计算参与用户的奖励,其中,所述参与用户为选择候选需求响应奖励率的用电用户。

进一步地,所述计算参与用户的奖励,包括:

计算有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差δp;

根据以下表达式计算参与用户的奖励金额ienduser,i;

表达式为:

其中,η为利润比值,η≤1,k为参与用户总个数,i为参与用户个数,为参与用户实际完成电力负荷削减量的符合率,为参与用户降低用电负荷的实际值,为不同候选需求响应奖励率i对应的使参与用户增加盈利的电力削减量。

进一步地,所述方法还包括:

获取参与用户降低用电负荷的实际值

根据以下表达式计算参与用户因降低用电负荷所获取的奖励金额rewardenduser,i,

表达式:

判断是否大于零;

若为否,将奖励金额rewardenduser,i通过预设方式发放给参与用户;

若为是,将奖励金额ienduser,i和rewardenduser,i通过预设方式发放给参与用户。

进一步地,所述基于获取的所述实时电价和所述零售电价,计算多个候选奖励率,包括:

根据以下表达式计算无奖励型需求响应事件时的每小时利润;

表达式:

其中,k为参与用户总个数,i为参与用户个数,为第t个小时的零售电价,为第i个参与用户在第t个小时的用电量,为在第t个小时的日前批发电价,为在第t个小时内按照日前批发电价购买的购电量,为第t个小时的实时批发电价,为在第t个小时内按照实时批发电价购买的购电量;

根据以下表达式计算提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润p2;

表达式:

其中,为第i个参与用户在第t个小时减少的用电量,

根据以下表达式计算p1和p2的差值δp;

表达式:

根据获得其中,n+1为候选需求响应奖励率i的划分区域,n为自然数,p为从1到n的自然数。

进一步地,所述确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润,包括:

根据被选择的电力负荷削减量,获取对应的候选需求响应奖励率;

确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值。

进一步地,所述从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示,包括:

从对应的候选需求响应奖励率中,确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值取最大值时对应的候选需求响应奖励率;

将利润差值取最大时对应的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

一种智能电网中实时需求响应奖励确定装置,所述装置包括:

获取实时电价模块,用于获取实时批发电价和零售电价;

候选需求响应奖励率模块,用于基于获取的所述实时电价和所述零售电价,计算多个候选奖励率,其中,所述候选奖励率为每减少预设电量的用电所提供的奖励,所述候选奖励率大于零,且小于所述实时批发电价减去所述零售电价的差值;

展示信息模块,用于展示所述多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;

第一确定模块,用于确定被选择的电力负荷削减量;

第二确定模块,用于确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;

最优奖励模块,用于从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

进一步地,所述候选需求响应奖励率模块,包括:

无奖励型计算利润子模块,用于根据以下表达式计算无奖励型需求响应事件时的每小时利润;

表达式:

其中,k为参与用户总个数,i为参与用户个数,为第t个小时的零售电价,为第i个参与用户在第t个小时的用电量,为在第t个小时的日前批发电价,为在第t个小时内按照日前批发电价购买的购电量,为第t个小时的实时批发电价,为在第t个小时内按照实时批发电价购买的购电量;

有奖励型计算利润子模块,用于根据以下表达式计算提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润p2;

表达式:

其中,为第i个参与用户在第t个小时减少的用电量,

第一差值子模块,用于根据以下表达式计算p1和p2的差值δp;

表达式:

候选需求响应奖励率获得子模块,用于根据获得其中,n+1为候选需求响应奖励率i的划分区域,n为自然数,p为从1到n的自然数。

进一步地,所述第二确定模块包括:

候选需求响应奖励率子模块,用于根据被选择的电力负荷削减量,获取对应的候选需求响应奖励率;

利润确定子模块,用于确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值。

本发明实施例提供的一种智能电网中实时需求响应奖励确定方法和装置,可以通过基于获取的所述实时电价和所述零售电价,计算多个候选奖励率,展示所述多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;确定被选择的电力负荷削减量;确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。该方法实现了通过调整奖励率,调动用电用户的电力负荷削减容量,另外,该方法不仅提出了对电力负荷减少的奖励方法,还提出了对用电用户提供电力数据的定价方法。当然,实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的第一种智能电网中实时需求响应奖励确定方法;

图2为本申请实施例提供的第二种智能电网中实时需求响应奖励确定方法;

图3为本申请实施例提供的第三种智能电网中实时需求响应奖励确定方法;

图4为本申请实施例提供的第四种智能电网中实时需求响应奖励确定方法;

图5为本申请实施例提供的一种智能电网中实时需求响应奖励确定装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明实施例提供的智能电网中实时需求响应奖励确定方法中涉及的各个步骤可以是仅仅由电力零售商的终端执行,还可以是由电力市场的管理终端完成。下面结合这两种情况对本发明实施例提供的智能电网中实时需求响应奖励确定方法进行说明。

图1为本申请实施例提供的第一种智能电网中实时需求响应奖励确定方法,该方法包括:

s101,获取实时批发电价和零售电价;

其中,上述实时批发是指在实时电力批发市场中电价是实时发布的,可以理解为每个时刻的电价可能是不同的,有变化的;上述实时电力批发市场可以理解为电力系统的安全稳定运行及电能质量需要实时交易的平衡市场,即为实时电力批发市场;

上述零售电价是卖给用电用户的零售电价。

s102,基于获取的所述实时电价和所述零售电价,计算多个候选奖励率,其中,所述候选奖励率为每减少预设电量的用电所提供的奖励,所述候选奖励率大于零,且小于所述实时批发电价减去所述零售电价的差值;

需要说明的是,上述计算候选需求响应奖励率可以由电力零售商的终端直接计算得到,也可以由电力市场的管理终端针对目标电力零售商进行计算得到。

具体的,

根据以下表达式计算无奖励型需求响应事件时的每小时利润;

表达式:

其中,k为参与用户总个数,i为参与用户个数,为第t个小时的零售电价,为第i个参与用户在第t个小时的用电量,为在第t个小时的日前批发电价,为在第t个小时内按照日前批发电价购买的购电量,为第t个小时的实时批发电价,为在第t个小时内按照实时批发电价购买的购电量;

根据以下表达式计算提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润p2;

表达式:

其中,为第i个参与用户在第t个小时减少的用电量,

根据以下表达式计算p1和p2的差值δp;

表达式:

根据获得其中,n+1为候选需求响应奖励率i的划分区域,n为自然数,p为从1到n的自然数。

其中,上述日前批发电价可以理解为在电力系统运行中,电网调度运行人员负责实时管理系统、维持系统安全运行,需要提前时间作调度,一般提前一天,因此设置了集中交易的日前批发电价。

上述是基于δp>0获取的。

s103,展示所述多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;

需要说明的是,上述展示所述多个候选奖励率是为了供用电用户选择,用电用户仅可以确定自身的电力负荷消减量,因此用电用户确定了自身的电力负荷消减量,就可以确定所选择的电力负荷消减量对应的候选奖励率。

s104,确定被选择的电力负荷削减量;

基于上述情况,根据所展示的候选奖励率对应的电力负荷削减量,确定每个参与的用电用户选择的电力负荷削减量。

上述电力负荷为电力系统中所有用电设备所耗用的功率;

上述电力负荷削减量是指电力零售商或电力管理者对用电用户提出的用电量逐年减少的指标;

电力负荷削减量的获取可以理解为参与用户根据本用电用户所选择的候选需求响应奖励率区域计算本用电用户的电力负荷削减量。

需要说明的是,针对电力零售商的终端,上述确定被选择的电力负荷削减量可以由参与用户直接输入到电力零售商的终端或电力零售商的工作人员根据参与用户的反馈直接输入到电力零售商的终端;

另外,针对电力市场的管理终端,上述确定被选择的电力负荷削减量可以由针对从目标电力零售商购电的参与用户或目标电力零售商的工作人员直接输入到电力市场的管理终端,也可以由电力零售商的终端将参与用户的选择结果直接发送到电力市场的管理终端中。

s105,确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;

基于上述情况,被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润可以理解为根据被选择的电力负荷削减量,获取对应的候选需求响应奖励率;从对应的候选需求响应奖励率中,确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值δp;

s106,从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

其中,上述利润最大的候选奖励率可以理解为根据被选择的电力负荷削减量,获取对应的候选需求响应奖励率;从对应的候选需求响应奖励率中,确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值δp对应的最大值。

具体的,

根据被选择的电力负荷削减量,获取对应的候选需求响应奖励率;

从对应的候选需求响应奖励率中,确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值δp取最大值时对应的候选需求响应奖励率;

将利润差值取最大时对应的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

需要说明的是,这次奖励确定完成后,若另有多个用电用户同时想从电力零售商购买电价,并有部分用电用户想通过降低用电负荷削减量来获得奖励,可以返回执行s101。

在s106之后,第一种智能电网中实时需求响应奖励确定方法,该方法还包括:

计算参与用户的奖励,其中,所述参与用户为选择候选需求响应奖励率的用电用户。

具体的,

计算有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差δp;

根据以下表达式计算参与用户的奖励金额ienduser,i;

表达式为:

其中,η为利润比值,η≤1,k为参与用户总个数,i为参与用户个数,为参与用户实际完成电力负荷削减量的符合率,为参与用户降低用电负荷的实际值,为不同候选需求响应奖励率i对应的使参与用户增加盈利的电力削减量。

上述奖励金额ienduser,i是为参与用户积极参与选择候选区域奖励率对应的电力负荷消减量的行为赋予的奖励;

值得一提的是,由η的公式可知奖励金额ienduser,i与参与用户降低用电负荷的实际值有关系,当值越大,则获得的奖励金额ienduser,i越大,反之奖励金额ienduser,i越小。

需要说明的是,当出现负值或零时,针对这一情况,本说明实施例按照如下实施方式进行了解决:

根据以下表达式计算参与用户的奖励金额ienduser,i;

表达式为:

其中,η为利润比值,η≤1,k为参与用户总个数,i为参与用户个数,为参与用户实际完成电力负荷削减量的符合率,为参与用户降低用电负荷的实际值,为不同候选需求响应奖励率i对应的使参与用户增加盈利的电力削减量

获取参与用户降低用电负荷的实际值

根据以下表达式计算参与用户因降低用电负荷所获取的奖励金额rewardenduser,i,

表达式:

判断是否大于零;

若为否,将奖励金额rewardenduser,i通过预设方式发放给参与用户;

若为是,将奖励金额ienduser,i和rewardenduser,i通过预设方式发放给参与用户。

其中,预设方式可以为:将奖励金额通过电子转账发放到参与用户的银行账户上。

需要说明的是,这次奖励计算完成和发放后,若有多个用电用户同时想从电力零售商购买电价,并有部分用电用户想通过降低用电负荷削减量的奖励,可以重复执行s101-s106。

由上可见,通过确定被选择的电力负荷削减量;确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。该方法实现了通过调整奖励率,调动了用电用户的电力负荷削减容量,另外,该方法不仅提出了对电力负荷减少的奖励确定方法,还提出了对用电用户提供电力数据的定价方法。

以下为针对第一种奖励方法提供的一个具体实施例:

假设在竞争性电力市场中,零售电价日前批发电价实时批发电价因此电力零售商可盈利的i的取值为0<i<0.3元/度,假设电力零售商选取9个候选i值,分别为0.03元/度、0.06元/度、0.09元/度、0.12元/度、0.15元/度、0.18元/度、0.21元/度、0.24元/度、0.27元/度。将这9个候选i值公布给所有用电用户。假设有三个用电用户作出回应,其基本用电负荷和不同i值下的电力零售商在该小时的利润增加值分别如表1和表2所示:

表1参与用户基本用电负荷反馈表

表2在不同i值下的电力零售商在该小时的利润增加值

当i取0.21时,电力零售商利润增加值最大,因此电力零售商将把奖励定为i=0.21元/削减1度电的用电负荷。

从结果可以看出,当奖励取为最优值时,对电力零售商和用电用户是双赢的,同时也降低了电网的负荷,提升了电网在高负荷时期(高负荷对应着高的实时批发电价)运行的可靠性。如果奖励取值过高或过低,电力零售商的利润都会大大缩减,也就大大降低了电力零售商推出奖励型需求响应项目的积极性。

图2为本申请实施例提供的第二种智能电网中实时需求响应奖励确定方法,该方法包括:

s201,获取实时批发电价和零售电价;

s202,根据以下表达式计算无奖励型需求响应事件时的每小时利润p1;

表达式:

其中,k为参与用户总个数,i为参与用户个数,为第t个小时的零售电价,为第i个参与用户在第t个小时的用电量,为在第t个小时的日前批发电价,为在第t个小时内按照日前批发电价购买的购电量,为第t个小时的实时批发电价,为在第t个小时内按照实时批发电价购买的购电量;

s203,根据以下表达式计算提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润p2;

表达式:

其中,为第i个参与用户在第t个小时减少的用电量,

s204,根据以下表达式计算p1和p2的差值δp;

表达式:

s205,根据获得其中,n+1为候选需求响应奖励率i的划分区域,n为自然数,p为从1到n的自然数;

s206,展示所述多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;

s207,确定被选择的电力负荷削减量;

s208,确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;

s209,从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

由上可见,该方法在竞争性电力市场中通过计多个算候选需求响应奖励率,展示多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;根据确定被选择的电力负荷削减量;确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。该方法不仅提出了对电力负荷减少的奖励方法,还提出了对用电用户提供电力数据的定价方法,使电力电力零售商和用电用户获得双赢,降低了电网的负荷。

图3为本申请实施例提供的第三种智能电网中实时需求响应奖励确定方法,该方法包括:

s301,获取实时批发电价和零售电价;

s302,根据以下表达式计算无奖励型需求响应事件时的每小时利润p1;

表达式:

其中,k为参与用户总个数,i为参与用户个数,为第t个小时的零售电价,为第i个参与用户在第t个小时的用电量,为在第t个小时的日前批发电价,为在第t个小时内按照日前批发电价购买的购电量,为第t个小时的实时批发电价,为在第t个小时内按照实时批发电价购买的购电量;

s303,根据以下表达式计算提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润p2;

表达式:

其中,为第i个参与用户在第t个小时减少的用电量,

s304,根据以下表达式计算p1和p2的差值δp;

表达式:

s305,根据获得其中,n+1为候选需求响应奖励率i的划分区域,n为自然数,p为从1到n的自然数;

s306,展示所述多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;

s307,确定被选择的电力负荷削减量;

s308,根据被选择的电力负荷削减量,获取对应的候选需求响应奖励率;

s309,确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值。

s310,从对应的候选需求响应奖励率中,确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值取最大值时对应的候选需求响应奖励率;

s311,将利润差值取最大时对应的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

由上可见,该方法在竞争性电力市场中通过计算多个候选需求响应奖励率,根据确定被选择的电力负荷削减量,确定最优奖励,使电力零售商和用电用户获得双赢,降低了电网的负荷。

图4为本申请实施例提供的第四种智能电网中实时需求响应奖励确定方法,该方法包括:

s401,获取实时批发电价和零售电价;

s402,根据以下表达式计算无奖励型需求响应事件时的每小时利润p1;

表达式:

其中,k为参与用户总个数,i为参与用户个数,为第t个小时的零售电价,为第i个参与用户在第t个小时的用电量,为在第t个小时的日前批发电价,为在第t个小时内按照日前批发电价购买的购电量,为第t个小时的实时批发电价,为在第t个小时内按照实时批发电价购买的购电量;

s403,根据以下表达式计算提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润p2;

表达式:

其中,为第i个参与用户在第t个小时减少的用电量,

s404,根据以下表达式计算p1和p2的差值δp;

表达式:

s405,根据获得其中,n+1为候选需求响应奖励率i的划分区域,n为自然数,p为从1到n的自然数;

s406,展示所述多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;

s407,确定被选择的电力负荷削减量;

s408,根据被选择的电力负荷削减量,获取对应的候选需求响应奖励率;

s409,确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值。

s410,从对应的候选需求响应奖励率中,确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值取最大值时对应的候选需求响应奖励率;

s411,将利润差值取最大时对应的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

s412,计算有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差δp;

s413,根据以下表达式计算参与用户的奖励金额ienduser,i;

表达式为:

其中,η为利润比值,η≤1,为参与用户实际完成电力负荷削减量的符合率,为参与用户降低用电负荷的实际值,为不同候选需求响应奖励率i对应的使参与用户增加盈利的电力削减量;

s414,获取参与用户降低用电负荷的实际值

s415,根据以下表达式计算参与用户因降低用电负荷所获取的奖励金额rewardenduser,i,

表达式:

s416,判断是否大于零;若为否,执行s417,若为是,执行s418;

s417,将奖励金额rewardenduser,i通过电子转账发放到参与用户的银行账户上;

s418,将奖励金额ienduser,i和rewardenduser,i通过电子转账发放到参与用户的银行账户上。

由上可见,该方法通过计算多个候选需求响应奖励率,利用电力零售商与用电用户的实时交互,即展示多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;确定被选择的电力负荷削减量;确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;使电力零售商和用电用户获得双赢,同时也降低了电网的负荷,提升了电网在高负荷时期运行的可靠性。

以下为本发明实施例所提出的方法的具体示例,其中,在所有示例中的电力提供商即为上述的电力零售商。

示例一:多租户数据中心电力需求响应奖励

数据中心是用电大户,随着数据中心数量的增多,如果能够让数据中心参与到电网的需求响应,将大大增强电网维持电力供需平衡的能力。然而多租户数据中心没有调节租户服务器功耗的权限。因此多租户数据中心的电力提供商可以使用本发明实施例的奖励方法,为参与电力负荷削减的租户提供奖励,以协调这些租户参与需求响应项目。本实施例场景为多租户数据中心的电力提供商参与到开放竞争的电力批发市场购电,并以零售电价供给数据中心用电,本实施例的流程如下:

第一步,多租户数据中心的电力提供商计算其不提供负荷削减奖励给数据中心租户情况下的每小时利润表达式p1;

第二步,多租户数据中心的电力提供商计算其提供负荷削减奖励给数据中心租户情况下的每小时利润表达式p2;

第三步,多租户数据中心的电力提供商计算利润表达式p1、p2的差值表达式,并确定奖励率的盈利区间即候选需求奖励率;

第四步,多租户数据中心的电力提供商在奖励率的盈利区间中选取n-1个候选需求奖励率的值,将这些候选需求奖励率通过移动终端服务器(移动终端服务器为报考手机、电脑或ipad等)推送给所有数据中心租户;

第五步,希望参与负荷削减获得奖励的租户,对不同的奖励率选择不同的操作,其中,数据中心租户可选的操作包括:

1)完全关闭租用的服务器;

2)使租用的服务器进入休眠状态;

3)仍然维持当前操作(不降低功耗)。

并将这些信息通过移动终端服务器反馈给多租户数据中心的电力提供商,系统自动计算租户的操作对应的用电负荷的减少量。

第六步,多租户数据中心的电力提供商根据租户反馈信息,计算每一个候选需求奖励率取值时,p2-p1的值。当满足使p2-p1取最大值时,此时的奖励率即为多租户数据中心的电力提供商对需求奖励率i的最后定价;

第七步,多租户数据中心的电力提供商通过手机应用将最终奖励率定价推送给希望参与该项目的租户,租户根据需求奖励率选择对应的操作。如果在规定时间段内,租户履行了之前的承诺,多租户数据中心的电力提供商将通过电子红包的方式或银行账户转账的方式将奖励发送给租户。

示例二:智慧城市中电动车充电的需求响应奖励

随着城市中电动车数量越来越多,将形成相当可观的电动车电力需求响应潜力。然而,城市公共电力供应商并没有权限调节私有电动车的充放电安排。因此,城市公共电力供应商可以使用本发明实施例的需求响应奖励方法,为城市内的停靠在充电桩的电动车提供奖励,协调这些电动车参与需求响应项目。本实施例场景为城市公共电力供应商参与到开放竞争的电力批发市场购电,并以零售电价供给电动车充电,本实施例的流程如下:

第一步,城市公共电力供应商计算其不提供负荷削减奖励给电动车车主的情况下的每小时利润表达式p1;

第二步,城市公共电力供应商计算其提供负荷削减奖励给电动车车主的情况下的每小时利润表达式p2;

第三步,城市公共电力供应商计算利润表达式p1、p2的差值表达式,并确定奖励率的盈利区间;

第四步,城市公共电力供应商在奖励率的盈利区间中选取n-1个候选需求奖励率的值,将这些候选需求奖励率值通过手机应用推送给所有城市内停靠充电桩的电动车车主;

第五步,希望参与负荷削减获得奖励的电动车车主,对不同的奖励率选择不同的操作,其中,电动车车主可选操作包括:

1)暂停充电;

2)放电到电网;

3)仍然维持当前操作(不改变功耗)。

并将这些信息通过手机应用反馈给城市公共电力供应商,系统自动计算电动车的操作对应的用电负荷的减少量。

第六步,城市公共电力供应商根据电动车车主反馈信息,计算每一个候选需求奖励率取值时,p2-p1的值。当满足使p2-p1取最大值时,此时的奖励率即为城市公共电力供应商对奖励率i的最后定价;

第七步,城市公共电力供应商通过手机应用将最终奖励率定价推送给希望参与该项目的电动车车主,电动车车主根据奖励率选择对应的操作。如果在规定时间段内,电动车车主履行了之前的承诺,城市公共电力供应商将通过电子红包的方式将奖励发送给电动车车主。

示例三:工业园区内智慧工厂的需求响应奖励

我国工业用电占比最高,据预测,2020年,工业用电将占我国总用电量的73.53%,有最大的电力需求响应潜力。然而,工业园区的电力供应商并没有权限调节园区内工厂的用电安排。因此,工业园区电力供应商可以使用本发明实施例的需求响应奖励方法,为园区内的用电工厂提供奖励,协调这些工厂参与需求响应项目。本实施例场景为工业园区电力供应商参与到开放竞争的电力批发市场购电,并以零售电价供给园区内工厂,本实施例的流程如下:

第一步,工业园区电力供应商计算其不提供负荷削减的奖励给工厂的情况下的每小时利润即无奖励型需求响应事件时的每小时利润表达式p1;

第二步,工业园区电力供应商计算其提供负荷削减的奖励给工厂的情况下的每小时利润即有奖励型需求响应事件时的每小时利润表达式p2;

第三步,工业园区电力供应商计算利润p1、p2表达式的差值表达式,并确定奖励率的盈利区间;

第四步,工业园区电力供应商在奖励率的盈利区间中选取n-1个候选需求奖励率的值,将这些候选需求奖励率值通过手机应用推送给所有园区内的工厂运营经理;

第五步,希望参与负荷削减获得奖励的工厂运营经理计算应对不同的奖励率选择不同的工厂用电负荷削减量。将这些信息通过手机应用反馈给工业园区电力供应商。

第六步,工业园区电力供应商根据工厂反馈信息,计算每一个候选需求奖励率取值时p2-p1的值。当满足使p2-p1取最大值时,此时的奖励率即为工业园区电力供应商对奖励率i的最后定价;

第七步,工业园区电力供应商通过手机应用将最终奖励率定价推送给希望参与该项目的工厂运营经理,工厂运营经理根据奖励率选择对应的工厂负荷削减操作。如果在规定时间段内,该工厂履行了之前的承诺,工业园区电力供应商将通过转账方式将奖励发送给工厂约定的账户。

示例四:居民区用电用户的需求响应奖励

我国居民用电占比仅次于工业用电,有可观的电力需求响应潜力。然而,居民区电力供应商并没有权限调节居民的家庭用电量。因此,居民区电力供应商可以使用本发明实施例的需求响应奖励方法,为居民区的家庭提供奖励,协调这些居民区的家庭参与需求响应项目。本实施例场景为居民区电力供应商参与到开放竞争的电力批发市场购电,并以零售电价供给居民区,本实施例的流程如下:

第一步,居民区电力供应商计算其不提供负荷削减的奖励给居民区家庭的情况下的每小时利润表达式p1;

第二步,居民区电力供应商计算其提供负荷削减的奖励给居民区家庭的情况下的每小时利润表达式p2;

第三步,居民区电力供应商计算利润表达式p1、p2的差值表达式,并确定奖励率的盈利区间;

第四步,居民区电力供应商在奖励率的盈利区间中选取n-1个候选需求奖励率的值,将这些候选需求奖励率值通过手机应用推送给所有居民区家庭;

第五步,希望参与负荷削减获得奖励的居民区家庭对不同的奖励率选择不同的操作,居民区家庭可选操作包括:

1)关停某些电器,如电灯,空调,洗碗机等;

2)仍然维持当前操作(不改变功耗)。

并将这些信息通过手机应用反馈给城市公共电力供应商,系统自动计算该家庭的这些操作对应的用电负荷的减少量。

第六步,居民区电力供应商根据家庭的反馈信息,计算每一个候选需求奖励率取值时p2-p1的值。当满足使p2-p1取最大值时,此时的奖励率即为居民区电力供应商对奖励率i的最后定价;

第七步,居民区电力供应商通过手机应用将最终奖励率定价推送给希望参与该项目的居民区家庭,家庭成员根据奖励率选择对应的操作。如果在规定时间段内,该家庭履行了之前的电力削减承诺,居民区电力供应商将通过电子红包的方式将奖励发送给该家庭的户主。

图5为本申请实施例提供的一种智能电网中实时需求响应奖励确定装置,该装置包括:

获取实时电价模块501,用于获取实时批发电价和零售电价;

候选需求响应奖励率模块502,用于基于获取的所述实时电价和所述零售电价,计算多个候选奖励率,其中,所述候选奖励率为每减少预设电量的用电所提供的奖励,所述候选奖励率大于零,且小于所述实时批发电价减去所述零售电价的差值;

展示信息模块503,用于展示所述多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;

第一确定模块504,用于确定被选择的电力负荷削减量;

第二确定模块505,用于确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;

最优奖励模块506,用于从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

所述装置还包括:

第一奖励模块,用于计算参与用户的奖励,其中,所述参与用户为计算参与用户的奖励。

具体的,所述第一奖励模块包括:

第二差值子模块,用于计算有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差δp;

第一奖励子模块,用于根据以下表达式计算参与用户的奖励金额ienduser,i;

表达式为:

其中,η为利润比值,η≤1,为参与用户降低用电负荷的实际值,为不同候选需求响应奖励率i对应的使参与用户增加盈利的电力削减量。

所述第一奖励模块还包括:

实际值获取子模块,用于获取参与用户降低用电负荷的实际值

第二奖励子模块,用于根据以下表达式计算参与用户因降低用电负荷所获取的奖励金额rewardenduser,i,

表达式:

判断子模块,用于判断是否小于零;若为否,触发第一奖金发放模块,若为是触发第二奖金发放模块;

所述第一奖金发放子模块,用于将奖励金额rewardenduser,i通过预设方式发放给参与用户;

所述第二奖金发放子模块,用于将奖励金额ienduser,i和rewardenduser,i通过预设方式发放给参与用户。

所述候选需求响应奖励率模块502,包括:

无奖励型计算利润子模块,用于根据以下表达式计算无奖励型需求响应事件时的每小时利润;

表达式:

其中,k为参与用户总个数,i为参与用户个数,为第t个小时的零售电价,为第i个参与用户在第t个小时的用电量,为在第t个小时的日前批发电价,为在第t个小时内按照日前批发电价购买的购电量,为第t个小时的实时批发电价,为在第t个小时内按照实时批发电价购买的购电量;

有奖励型计算利润子模块,用于根据以下表达式计算提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润p2;

表达式:

其中,为第i个参与用户在第t个小时减少的用电量,

第一差值子模块,用于根据以下表达式计算p1和p2的差值δp;

表达式:

候选需求响应奖励率获得子模块,用于根据获得其中,n+1为候选需求响应奖励率i的划分区域,n为自然数,p为从1到n的自然数。

所述第二确定模块包括:

候选需求响应奖励率子模块,用于根据被选择的电力负荷削减量,获取对应的候选需求响应奖励率;

利润确定子模块,用于确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值。

所述最优奖励模块506包括:

利润最大的候选需求响应奖励率子模块,用于从对应的候选需求响应奖励率中,确定提供有奖励型需求响应事件时的每小时利润和无奖励型需求响应事件时的每小时利润差值取最大值时对应的候选需求响应奖励率;

最优奖励确定子模块,用于将利润差值取最大时对应的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

由上可见,该装置通过基于获取的所述实时电价和所述零售电价,计算多个候选奖励率,根据确定被选择的电力负荷削减量,确定最优奖励最优奖励,使电力零售商和用电用户在达到双赢的情况下,还降低了电网的负荷,提升了电网在高负荷时期运行的可靠性。

本发明实施例还提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信,

存储器,用于存放计算机程序;

处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现如下步骤:

获取实时批发电价和零售电价;

基于获取的所述实时电价和所述零售电价,计算多个候选奖励率,其中,所述候选奖励率为每减少预设电量的用电所提供的奖励,所述候选奖励率大于零,且小于所述实时批发电价减去所述零售电价的差值;

展示所述多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;

确定被选择的电力负荷削减量;

确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;

从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

由此可见,执行本实施例提供的电子设备,能够通过基于获取的实时电价和零售电价,计算多个候选奖励率,根据确定被选择的电力负荷削减量;从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。该方法不仅提出了对电力负荷减少的奖励确定方法,还提出了对用电用户提供电力数据的定价方法。

上述的相关智能电网中实时需求响应奖励确定方法的实施方式与前述方法实施例部分提供的智能电网中实时需求响应奖励确定方式相同,这里不再赘述。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect,pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture,eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(randomaccessmemory,ram),也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory,nvm),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、网络处理器(networkprocessor,np)等;还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing,dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤:

获取实时批发电价和零售电价;

基于获取的所述实时电价和所述零售电价,计算多个候选奖励率,其中,所述候选奖励率为每减少预设电量的用电所提供的奖励,所述候选奖励率大于零,且小于所述实时批发电价减去所述零售电价的差值;

展示所述多个候选奖励率,以及与每个候选奖励率对应的电力负荷消减量;

确定被选择的电力负荷削减量;

确定使用被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率将得到的利润;

从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。

由此可见,执行本实施例提供的计算机可读存储介质中存储的应用程序时,能够通过基于获取的所述实时电价和所述零售电价,计算多个候选奖励率,根据确定被选择的电力负荷削减量;从被选择的电力负荷削减量所对应的候选奖励率中,将利润最大的候选奖励率确定为最优奖励,并展示。该方法不仅提出了对电力负荷减少的奖励确定方法,还提出了对用电用户提供电力数据的定价方法。

上述的相关智能电网中实时需求响应奖励确定方法的实施方式与前述方法实施例部分提供的智能电网中实时需求响应奖励确定方式相同,这里不再赘述。

以上所述仅为本发明的基本实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化,包括过程的调整等。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、电子设备和存储介质实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。

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