一种需求侧管理终端及方法

1.本发明涉及电力需求侧响应管理技术领域，特别涉及一种需求侧管理终端及方法。


背景技术：

2.维持供需两端的电能平衡是电力系统一个明显特点。在高峰时段，用能急速上升，为满足这部分需求，传统做法是增加发电和输配，一般用于调峰的机组通常为发电成本高、不环保的火电机组，在国家推进“双碳”目标时期，将给电力系统减排带来很大压力；在低谷时段的用能又无法满足发电机组的最小稳定技术出力，使得燃煤火电机组被迫关机造成提升发电成本或者造成新能源发电机组并网困难。峰谷两段持续时间短，为它们所付出的投资利用率低，边际成本高。而需求侧响应技术则是通过用电侧调整自身固有用电习惯，从而减少或是推移用电侧的电力负荷，提高电力系统运行效率，实现供需平衡。
3.近几年来，我国大力推进需求侧响应技术的发展和应用，通过多种手段及政策配套来鼓励需求侧响应的落地。然而，由于需求侧响应会一定程度上影响和改变用户的用电行为，在市场补贴机制不成熟的情况下较难推广。本发明提出一种适应不同用户需求的灵活需求侧管理终端及方法，可以兼顾不同用户在不同阶段的个性化需求，有助于广泛发动用户侧资源来参与需求侧响应。
4.通过对现有专利进行检索，发现一种电力需求响应调度方法及装置(申请号：202111246381.8)，考虑了不同类型且响应存在差异的终端设备，区分了刚性负荷、功率可变负荷、时间可变负荷，但响应模式仍较为单一，需求响应调度方法有待进一步完善提高。


技术实现要素：

5.为实现上述目的，本发明提出一种需求侧管理终端，应不同用户需求的灵活需求侧管理终端及方法。
6.本发明至少通过如下技术方案之一实现。
7.一种需求侧管理终端，包括上行通信模块、控制设置模块、采样计算模块、控制输出模块、人机交互模块和下行通信模块，其中，
8.上行通信模块负责接收需求和补贴信息，并上报用户的响应结果情况；
9.控制设置模块用于设置不同的需求侧响应模式；
10.采样计算模块实时采样并计算用户的电能消耗或输出情况；
11.控制输出模块负责输出控制指令，控制需求侧具备调节响应能力的设备功率输出，具体包括需求侧的负荷开关闭合或分布式能源、储能、充电桩设备；
12.人机交互模块向用户展示需求和补贴信息以及操作修改响应模式；
13.下行通信模块通过宽带载波或微功率无线对分支开关或其他用户侧的用电负荷进行控制。
14.进一步地，所述控制设置模块设置的需求侧响应模式包括直接控制、有限响应、询
问应答和暂不参与。
15.进一步地，所述直接控制的模式是指需求侧管理终端不需要通过询问用户或者用户确认，直接输出控制指令，控制需求侧的负荷开关闭合或分布式能源、储能、充电桩设备功率输出。
16.进一步地，所述有限响应的模式是指，需求侧管理终端需要先判断当前的时间段或补贴信息是否符合用户设定的触发条件，若符合则直接输出控制指令，控制需求侧的负荷开关闭合或分布式能源、储能、充电桩设备功率输出；若不符合则不输出控制指令。
17.进一步地，所述询问应答的模式是指需求侧管理终端在输出控制指令前，需要先询问用户，得到用户确认操作后，才输出控制指令，控制需求侧的负荷开关闭合或分布式能源、储能、充电桩设备功率输出。
18.进一步地，所述暂不参与的模式是指需求侧管理终端不输出任何控制指令。
19.进一步地，所述采样计算模块实时采样并计算用户的电能消耗或输出情况，具体是通过外部的电流互感器和电压互感器进行信号采样，并将采样的信号传到采样计算模块中的计量芯片，由计量芯片计算得到用户的电能消耗或输出情况。
20.进一步地，所述控制输出模块的控制方式包括通过辅助节点信号直接控制或通过rs485通信方式间接控制。
21.进一步地，所述人机交互模块向用户展示需求和补贴信息、展示参与需求侧响应的补贴激励情况，同时还能修改响应模式，若响应模式为有限响应，则还能设置响应触发条件。
22.实现所述一种需求侧管理终端的方法，包括以下步骤：
23.步骤1、电网或其他调控平台发布当前的调节需求或补贴信息，由需求侧管理终端的上行通信模块接收；
24.步骤2、需求侧管理终端的控制设置模块判断当前用户所处的响应模式，如果是直接控制则进入步骤3，如果是有限响应则进入步骤4，如果是询问应答则进入步骤5，如果是暂不参与则控制流程结束。
25.步骤3、需求侧管理终端的控制输出模块根据接收到的调节需求直接控制用户侧的负荷开关、分布式能源、储能或充电桩等设备，进入步骤6。
26.步骤4、需求侧管理终端的控制设置模块根据接收到的调节需求，判断当前的时间段或补贴信息是否符合用户设定的触发条件，若满足则对用户侧的负荷开关、分布式能源、储能或充电桩进行控制，并进入步骤6，若不满足则控制流程结束。
27.步骤5、需求侧管理终端的控制设置模块根据接收到的调节需求，在人机交互模块生成是否响应的询问操作，若用户在指定时间内选择响应，则对用户侧的负荷开关、分布式能源、储能或充电桩进行控制，并进入步骤6，否则控制流程结束。
28.步骤6、需求侧管理终端的控制设置模块根据采样计算模块计算的用户响应控制后的电能消耗或输出情况，生成并记录补贴结算信息，控制流程结束。
29.与现有的技术相比，本发明的有益效果为：
30.本发明可以兼顾不同用户在不同阶段的个性化需求，有助于广泛发动用户侧资源来参与需求侧响应。本发明充分考虑需求侧的用户情况，可设置不同的响应模式和适配不同的控制输出方式，能有效挖掘需求侧的海量灵活资源，增强电网调节能力，参与配电网的
辅助服务。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，其中：
32.图1为实施例一种需求侧管理的响应控制方法的系统架构图；
33.图2为实施例一种需求侧管理终端的结构示意图；
34.图3为实施例一种需求侧管理的响应控制方法流程图。
具体实施方式
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，以下将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。
36.实施例1
37.如图1、图2、图3所示的一种需求侧管理终端，包括上行通信模块、控制设置模块、采样计算模块、控制输出模块、人机交互模块和下行通信模块，本发明的需求侧管理终端安装在用户侧，可对负荷开关、分布式能源、储能或充电桩等具备调节响应能力的设备进行需求侧管理和功率控制。其中，上行通信模块负责接收电网或其他调控平台发布的需求和补贴信息，并上报用户的响应结果情况到电网或对应的调控平台；
38.控制设置模块用于设置不同的需求侧响应模式；所述控制设置模块设置的需求侧响应模式包括直接控制、有限响应、询问应答和暂不参与控制方式包括通过辅助节点信号直接控制或通过rs485通信方式间接控制。
39.作为一种优选的实施例，所述直接控制的模式是指需求侧管理终端不需要通过询问用户或者用户确认，直接输出控制指令，控制需求侧的负荷开关闭合或分布式能源、储能、充电桩设备功率输出。
40.所述有限响应的模式是指，需求侧管理终端需要先判断当前的时间段或补贴信息是否符合用户设定的触发条件(例如，用户可以选择设定15:00～20:00参与需求响应，或是设定当补贴达到每度电0.7元以上时参与需求响应)。若符合则直接输出控制指令，控制需求侧的负荷开关闭合或分布式能源、储能、充电桩设备功率输出；若不符合则不输出控制指令。
41.所述询问应答的模式是指需求侧管理终端在输出控制指令前，需要先询问用户，得到用户确认操作后，才输出控制指令，控制需求侧的负荷开关闭合或分布式能源、储能、充电桩设备功率输出。
42.所述暂不参与的模式是指需求侧管理终端不输出任何控制指令。
43.采样计算模块实时采样并计算用户的电能消耗或输出情况，具体是通过外部的电流互感器和电压互感器进行信号采样，并将采样的信号传到采样计算模块中的计量芯片，
由计量芯片计算得到用户的电能消耗或输出情况。
44.所述控制输出模块的控制方式包括通过辅助节点信号直接控制或通过rs485通信方式间接控制。
45.所述人机交互模块向用户展示需求和补贴信息、展示参与需求侧响应的补贴激励情况，同时还能修改响应模式，若响应模式为有限响应，则还能设置响应触发条件。
46.下行通信模块通过宽带载波或微功率无线对分支开关或其他负荷进行控制，其他负荷包括用户侧的照明、空调、生产设备等。
47.所述一种需求侧管理终端的响应控制方法，包括以下步骤：
48.步骤1、电网或其他调控平台发布当前的调节需求或补贴信息，由需求侧管理终端需求侧管理终端的上行通信模块接收；
49.步骤2、需求侧管理终端的控制设置模块判断当前用户所处的响应模式，如果是直接控制则进入步骤3，如果是有限响应则进入步骤4，如果是询问应答则进入步骤5，如果是暂不参与则控制流程结束。
50.步骤3、控制输出模块根据接收到的调节需求直接控制用户侧的负荷开关、分布式能源、储能或充电桩等设备，进入步骤6。
51.步骤4、控制设置模块根据接收到的调节需求，判断当前的时间段或补贴信息等是否符合用户设定的触发条件，若满足则对用户侧的负荷开关、分布式能源、储能或充电桩等设备进行控制，并进入步骤6，若不满足则控制流程结束。
52.步骤5、控制设置模块根据接收到的调节需求，在人机交互模块生成是否响应的询问操作，若用户在指定时间内选择响应，则对用户侧的负荷开关、分布式能源、储能或充电桩等设备进行控制，并进入步骤6，否则控制流程结束。
53.步骤6、控制设置模块根据采样计算模块计算的用户响应控制后的电能消耗或输出情况，生成并记录补贴结算信息，控制流程结束。
54.以下通过具体实施例说明本实施例的方法流程。
55.实施例2
56.2022年6月23日下午17:00，电网调控平台发布需求信息，需要在6月23日下午17:00-18:00负荷高峰期整体削减用电负荷3000kw，补贴价格为5元/kw
·
h。该信息发布后由用户a的需求侧管理终端接收到。
57.用户a的需求侧管理终端的控制设置模块判断(判断方式为：用户可上传自己的参与响应模式意愿，包括直接控制、有限响应的参与条件或是不参与响应，若无选择默认为询问应答的方式)。当前所处的响应模式是“直接控制”，则直接下发控制指令控制用户a的负荷开关、充电桩等设备，减少用电功率。同时，需求侧管理终端的采样计算模块计算用户响应控制期间实际减少了用电量为10kw
·
h，生成并记录补贴结算信息为5元/kw
·h×
10kw
·
h＝50元，控制流程结束。
58.实施例3
59.2022年6月24日下午16:00，电网调控平台发布需求信息，需要在6月24日晚上19:00-20:00负荷高峰期整体削减用电负荷2000kw，补贴价格为5元/kw
·
h。该信息发布后由用户b的需求侧管理终端接收到。
60.用户b的需求侧管理终端的控制设置模块判断当前所处的响应模式是“询问应
答”，则在终端的人机交互模块显示当前的需求信息和补贴信息，生成是否参与响应的选项。用户b选择“参与响应”的选项后，需求侧管理终端下发控制指令控制用户b的负荷开关、充电桩等设备，减少用电功率。同时，需求侧管理终端的采样计算模块计算用户响应控制期间实际减少了用电量为50kw
·
h，生成并记录补贴结算信息为5元/kw
·h×
50kw
·
h＝250元，控制流程结束。
61.实施例4
62.2022年6月29日下午15:00，电网调控平台发布需求信息，需要在6月29日下午16:00-18:00负荷高峰期整体削减用电负荷1500kw，补贴价格为4元/kw
·
h。该信息发布后由用户c的需求侧管理终端接收到。
63.用户c的需求侧管理终端的控制设置模块判断当前所处的响应模式是“暂不参与”，则需求侧管理终端仅记录当前事件，不参与任何响应控制，控制流程结束。
64.上述实施例为本发明的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质和原理下所作的修改、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本发明的保护范围之内。