一种区域性用户能源管理和负荷控制方法与系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种区域用户电力负荷管理方法。某一区域内用户受工/商业工作性质影响，具备特殊的用电特性。但是目前的能源管控方法并没有考虑不同区域间的用电差异特性，而是采取统一管控的方式。针对该现状，研究区域用户能源管理和控制方法。所述区域用户能源管理的核心内容是对某一区域内的用户负荷进行控制管理。由电力公司向用户发布可供选择的节能方案，用户择其一执行后，通过智能终端，如智能电表、交互式终端等，对区域/单点用户、关键设备或者分布式电源进行能耗数据采集，并对数据进行访问、转换、加载、连接、共享和一系列处理，从而分析用户行为，掌握区域用户用电特性，为电力公司筛选用户提供数据支撑，为制定区域用户控制策略提供理论依据，进而实现区域用户更加科学、更加合理、更加节能的优化控制。
【专利说明】
一种区域性用户能源管理和负荷控制方法与系统
技术领域
[0001]本发明涉及智能用电、电力需求侧管理领域，具体涉及到一种区域性用户电力负荷的控制-响应方法。
【背景技术】
[0002]随着电力供需矛盾的加剧和用户用电结构的快速变化，各地区电力负荷特性发生了较大变化，如峰谷差不断扩大、负荷率和年最大负荷利用小时数不断下降以及高峰期供需矛盾日益尖锐等问题造成电网调峰日益困难，引起全国各地拉闸限电、错峰用电的现象时常发生，给电力系统的安全稳定经济运行带来极大威胁，也给电力市场分析预测、规划和市场营销工作带来诸多困难。
[0003]目前，大多数能源管控方法方面的研究主要集中在单台电气设备的管理或者单电力用户的管理上。该方法对具备某一特性的单个设备或单个用户产生较好的节能效应。但是，面对日益复杂的电力管控平台而言，单点电力管理系统的缺陷在于只能有效提高单一环节的能源效率，对整个能源管控系统的能效问题起不到较明显的改善作用。同时，某一区域内的用户受商业圈的影响，一般具有相似的工作性质，传统的控制方式无法体现区域用户间的差异性，统一管控不能实现节能、提高能效的目的。
[0004]为解决上述问题，本发明专利提出区域性用户能源管理和负荷控制方法。针对电网用电负荷特性的变化趋势，充分研究各不同区域用户的负荷特性，根据各区域用电客户的用电特点，进行用户电力特征匹配以及动态分类，充分挖掘用户在移峰填谷、均衡用电等方面的潜力。该方法既可以实现区域性用户的能源分配和能效管理，也可以对某一单点用户进行能源管控。其中，区域能源效率不只是单点能效的总和。而是在考虑区域用能情况后在最大程度提高单点能效的同时实现整个区域合理用能，提高整体能效。因此，有必要针对独特的区域用能现状制定一种区域用户能源管理方法。。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明设计了一种区域性用户负荷分析、控制、响应方法，所述负荷控制方法作为用户电器设备与电网企业的互动机制，能够采集电器设备的用电数据、控制电器设备的运行状态，改善用户的用电行为，提高用户的用电能效。
[0006]为此，本发明提供了如下的技术方案:
本发明涉及一种区域用户电力负荷管理方法。所述区域用户能源管理的核心内容是对用户进行负荷控制管理。该方法的原理是:由电力公司或者电能服务商向用户提供备选用能方案供用户自行选择并执行。智能终端(智能电表、交互式终端等数据采集设备)追踪用户的用电行为，并采集区域/单点用户、关键设备或者分布式电源的能耗数据，对数据进行访问、转换、加载、连接、共享等一系列处理后，提取该区域内用户的用电特征，进而修正、完善备选用能策略，生成可控资源库。
[0007]所述区域用户能源管理的核心和支撑功能包括可视化监测，计及DR和电能效率评估的负荷控制管理。辅助功能包括权限管理，日志管理，信息管理和用户管理。
[0008]所述负荷控制管理是区域能源管理方法的核心技术，主要作用是实现最优需求侧多样化负荷管理。其控制过程分为三步，分别为可控资源管理、制定策略、策略效果追踪与分析。
[0009]所述可控资源管理，通过显示不同用户实时负荷曲线分类结果和不同用户群间的负荷交互信息，根据用户选定的交互模式和产生的交互信息，设置用户优先级，进而更新用户的资源库。其中，交互信息包括交互控制量、控制时间、补偿价格、参与者数量以及信誉度等。
[0010]所述制定策略根据电网的电力缺口和时间要求，由区域代理对以下信息进行设置:负载控制目标，控制模式优先级，优化目标权重，实施日期，控制时间，提前通知日期。根据优化目标，结合更新后的用户资源库，自动生成发电响应控制列表或者进行手动修改。
[0011]所述策略效果追踪与分析是指向参与用户发布控制策略，用户接收到控制指令后执行，能效优化系统对实时效果进行跟踪并分析用户的完成情况，进而重新评估参与用户的可信度和参与时间，实现用户列表和资源库的进一步更新。
[0012]所述关键绩效指标能效评估模型。描述整个地区的能源效率情况，并对其进行分类。然后将其与能源效率的基值进行比较，以实现对整个区域或分类用户的能效诊断。以上功能可以使得用户在一定的时间和空间尺度了解自身的能耗情况。
[0013]本发明的有益效果是。
[0014]1、所述用户能源管理机制，结合能源可视化监测、负荷控制管理以及能效评估三大用户管理核心功能，通过在线监测用户能耗并以图表等形式进行汇总展示，便于用户针对自身能耗情况做出相应的用能调整，从而提高整体的能源效率。
[0015]2、所述区域用户能源管理和控制方法是针对不同的区域内用户提出的。由于不同的商业圈或者工业区具备不同的工业性质，从而产生不同的用能行为。目前的能源管控方式比较单一，不能充分利用企业特性进行节能。本发明方法在研究区域用户用电特征的基础上，具有针对性的制定控制策略，实现了科学、合理、高效的能源管控。
[0016]3、所述用户能源控制策略具备可选择性，不同于传统的单一控制模式，用户只能被动执行。该方法为用户提供多个节能方案，用户根据自身需求进行选择，这一行为既能提高用户的用能满意度，同时通过数据挖掘技术分析区域策略选取与区域性质间的联系，为电力公司研究高效的电力服务机制提供支撑。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明，下面将结合附图对本发明的实施例进行具体描述。
[0018]图1为本发明区域用户能源管理架构示意图。
[0019]图2为本发明区域用户负荷整体控制管理流程示意图。
[0020]图3为本发明区域用户负荷控制策略制定流程示意图。
[0021]图4为本发明区域用户电力能效评估模型示意图。
[0022]图5为本发明区域用户用电策略效果评估方法示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明实施的方案，下面将结合附图和实施方式对本发明实施做进一步的详细说明。
[0024]区域用户能源管控过程分为三个步骤，分别为可控负载资源管理、策略制定和策略效果跟踪与分析。图1是区域用户能源管理架构示意图，所述区域用户能源管理架构中，三者之间相互联系，相辅相成，是区域用户能源管控的三大核心功能。
[0025]所述区域用户能源管控方法的核心部分是用户负荷控制管理。图2是区域用户负荷整体控制管理流程示意图，所述用户负荷整体控制流程包括可控资源管理、制定策略和策略效果追踪与分析三大部分。根据不同用户负荷曲线分类结果和不同用户群间的负荷交互信息，建立用户资源库，电力公司根据资源库以及优化目标制定区域用户负荷控制策略。用户根据自身用电情况，选择性的执行电力公司提供的用电策略。最后，由电力公司追踪用户的执行效果并给予分析，评估用户的信誉度更新用户控制列表。
[0026]所述策略制定过程是由电力公司提供用能策略，用户自行选择执行。获取用户的执行结果数据，根据该数据对用户进行分类，生成各个控制策略下参与用户列表。图3是区域用户负荷控制策略制定流程示意图。根据电网电力短缺和时间要求，区域代理设置以下参量:负荷控制目标，优先控制模式，优化目标权重，实施日期，控制时间，提前通知的日期。根据设置的参量选取参与用户，生成参与用户列表。根据负荷削减需求调整用户的总负荷量，在优化目标和约束条件的制约下，自动生成最佳参与用户列表，进而获取所有参与用户的信息。此外，允许手动修改和确认信息O
[0027]区域用户电力能效评估是对用户的成本、负荷和关键绩效指标进行分析，图4是区域用户电力能效评估模型示意图。比较电费、平均电价、峰值电价、峰谷电价比率等，并对用户进行统计分析。该分析属于多维分析，按照时间间隔分为时间点和时间段，或者基于时间尺度分为年、月、日负荷。该模型是向用户发送优质用电计划的基础。
[0028]所述效果评估是指用户在规定的时间内收到控制指令，能效优化系统跟踪并分析实施效果，图5是区域用户用电策略效果评估方法示意图。根据区域用户、单点用户的负荷特性，对用户负荷进行分类，从而构建能效指标库，该指标库包括指标架构、指标选取、指标定义和指标监测。参照定义的能效指标进行用能评估，生成评估报告。通过与能源效率的基值进行比较，以实现对整个区域用户的能效诊断。根据该评估报告，重新评估参与用户的可信度，更新用户信息，完善用户用电策略和用电计划。以上功能便于用户在一定的时间和空间尺度了解自身的能耗情况。
【主权项】
1.一种区域性用户能源管理和控制方法，其特征是根据可控负荷管理机制建立用户资源库，电力公司根据资源库以及优化目标制定区域用户负荷控制策略；用户根据自身用电情况，选择性的执行电力公司提供的用电策略后，由电力公司追踪用户的执行效果并给予分析，评估用户的信誉度更新用户控制列表;该控制方法主要由三个部分构成，分别为可控资源管理、制定策略和策略效果追踪与分析。2.根据权利要求1所述的可控资源管理，其特征是:通过显示不同用户实时负荷曲线分类结果和不同用户群间的负荷交互信息，根据用户选定的交互模式和产生的交互信息，设置用户优先级，进而更新用户的资源库;其中，交互信息包括交互控制量、控制时间、补偿价格、参与者数量以及信誉度等。3.根据权利要求1所述的制定策略，其特征是:根据电网的电力缺口和时间要求，由区域代理设置以下信息:负载控制目标，控制模式优先级，优化目标权重，实施日期，控制时间，提前通知日期;根据优化目标，结合更新后的用户资源库，自动生成发电响应控制列表或者手动修改控制列表进行数据更新。4.根据权利要求1所述的策略效果追踪与分析，其特征是:向参与用户发布控制策略，用户接收到控制指令后选择性的执行某一控制策略，能效优化系统对实时跟踪并分析用户的完成情况，生成评估报告，进而重新设置参与用户的可信度和参与时间，实现用户列表和资源库的进一步更新。
【文档编号】G06Q50/06GK105869076SQ201610306532
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】李彬, 熊克卿, 吴倩, 曹望璋, 祁兵, 陈宋宋, 韩永军, 刘福潮, 张建华, 彭晶, 王维州
【申请人】华北电力大学, 国家电网公司, 中国电力科学研究院, 国网甘肃省电力公司, 国网甘肃省电力公司电力科学研究院