本发明涉及一种电力用户侧负荷资源共享的海量微负荷管控平台及方法，属于信息通信技术领域、电力系统自动化技术领域。
背景技术：
随着当今世界对于能源的清洁环保和高效利用呼声越来越高，电力作为终端能源以其清洁环保、方便使用的优点得到越来越广泛应用。由此人们日益重视对电力的高效利用，并付出极大的努力促使包括生产、输送和使用的电力供应全过程清洁高效。电力供应具有即时产、瞬时传、立即消的特点，电力的生产和消费必须同时完成，这个特点决定了电力消费方的负荷对于电力能源的清洁与高效可以起到至关重要的作用。加大清洁能源的占比减少对化石能源的依赖必须解决清洁能源消纳问题。提高电力能源在生产、输送过程中的效率，减少储存带来的损失需要解决电力供需调节的弹性问题。提高电力供应过程中的调峰、调频能力保障电网安全、稳定运行也必须依靠需求侧负荷的配合。虽然为了应对上述问题人们也尝试在电网中建立一定的调节能力（例如抽水蓄能电站），但无论是有效性和效率都比不上电力用户侧负荷的作用。
电力系统对于利用负荷资源来平衡电力供应过程的技术研究由来已久，到目前为止已经开发了负荷控制和需求侧响应等应用负荷资源的技术，但是这些技术都是从电力产生者的角度出发看待负荷资源，始终未能很好的解决负荷资源利用与保障用户用电权、避免影响用户用电的矛盾，以至于这些技术的应用受到了很大的限制，至今未能得到广泛推广。
技术实现要素：
本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种可以提高清洁能源占比、提高电力供应效率的电力用户侧负荷资源共享的海量微负荷管控平台及方法，。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案之一是：一种电力用户侧负荷资源共享的海量微负荷管控平台，包括负荷资源需求方接口、负荷资源提供方接口和资源管理控制模块；
所述负荷资源提供方接口用于资源管理控制模块与负荷资源提供方交互信息，其中负荷资源提供方信息包括负荷资源提供方的身份信息和负荷资源共享信息，而所述负荷资源共享信息又包括负荷资源数量、负荷资源共享方式和负荷资源运行状态；
所述负荷资源需求方接口用于资源管理控制模块与负荷资源需求方交互信息，其中负荷资源需求方信息包括负荷资源需求方的身份信息和负荷资源需求信息，而所述负荷资源需求信息又包括负荷资源需求数量和负荷资源占用方式；
所述资源管理控制模块用于对负荷资源需求方注册和登陆，进行身份认证，更新负荷资源需求方信息；对负荷资源提供方注册、登陆，进行身份认证，采集负荷资源提供方信息；对负荷资源提供方的负荷资源共享信息进行汇总，并对汇总后的负荷资源共享信息和负荷资源需求信息进行对接形成满足负荷资源供需平衡的负荷资源共享规划方案，按照负荷资源共享规划方案进行负荷资源占用交付。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案之二是：一种电力用户侧负荷资源共享的海量微负荷运维方法，包括以下步骤：负荷资源提供方通过负荷资源提供方接口向资源管理控制模块发送负荷资源提供方信息；
负荷资源需求方通过负荷资源需求方接口向资源管理控制模块发送负荷资源需求方信息；
所述资源管理控制模块对负荷资源需求方注册和登陆，进行身份认证，更新负荷资源需求方信息；对负荷资源提供方注册、登陆，进行身份认证，采集负荷资源提供方信息；对负荷资源提供方的负荷资源共享信息进行汇总，并对汇总后的负荷资源共享信息和负荷资源需求信息进行对接形成满足负荷资源供需平衡的负荷资源共享规划方案，按照负荷资源共享规划方案进行负荷资源占用交付。
通常来说，电力用户是指使用电网电力为其主要电力来源的用户，电力用户具有体量微小、分布分散和随机改变的特点，电力用户总体具有数量巨大（海量）、覆盖广泛的特点。而负荷是指电力负荷，所述负荷还指承载该负荷的电力设备和系统实体，这些电力设备和系统实体包括用户侧用电器、用户侧的储能设备、用户侧微小发电设备和用户侧微小电网系统等。
本发明中使用负荷资源与一般意义上的负荷进行区分，所述负荷资源是指根据负荷资源提供方（负荷所属用户）的意愿通过一定评估主动连接电网并可以受控用于平衡电力供应过程的负荷。举例来说，普通的空调、热水器等电器设备是普通意义的负荷，但并不是本发明中特指的负荷资源，而在空调或热水器等电器设备上增加与本发明平台连接的控制装置，用来控制空调或热水器的开启、关闭以及特定状态的设定等后，就成为了本发明中的负荷资源。现比如，满足用户自供电的需求的储能设备以及包含储能能力的微小电网系统，在增加控制装置后也形成可控的负荷资源。在实施时，控制空调、热水器、储能设备、微小电网等的开启、关闭以及特定状态的设定等的具体方式可以是人工操作、系统自动控制或远程控制等。
本发明中的负荷资源提供方包括已经连接或者可能连接电网的电力用户，以及用户所属的负荷和负荷设备等。本发明中的负荷资源需求方是反映指与电力供应有关的实体单位，包括但不限于电网运营企业、电力生产企业、电力调度管理部门、电力销售代理商等。
本发明带来的有益效果叙述如下：
1）通过管控平台共享利用负荷资源
众所周知，电力供应过程需要平衡，电力产生需要与之相应的负荷，某种程度上说负荷决定了电力的生产、输送。在自然不干预的情况下负荷对于电力供应的平衡没有积极的作用，此时电源和电网必须采取种种措施来保证电力供应的平衡。这些措施提高了电力的成本，降低了电力供应的效率，其结果推高了电价，最终还是要由电力用户（负荷资源提供方）来买单。因此人们提出负荷能不能利用起来对电力供应的平衡产生积极作用，回答是肯定的。其实用户的负荷并不都是刚性的没有调整余地的“铁板一块”，例如电热水器就可以调整用电加热的时间，空调短时间的停运也不会对室温有太大的影响，用户是可以接受一些用电行为的改变，从而可以腾出一些负荷兼顾用电和电力平衡，而这种改变对于提高电力供应的效率来说非常有意义。
本发明的管控平台正是将这些负荷整合起来，与负荷的需求进行同步，负荷这种东西只有在合适的时机投放才能起到正面的作用。电力用户可以通过管控平台提供的接口分享他们的负荷资源用于电力平衡，首先用户可以选择一些他们认为是空闲的负荷将他们变成可控的负荷资源，这些负荷具有可以受控改变用电状态和时间而对其功效影响不大的特点；为此用户可以有很多选择，可以选择具有这种特性的电器（例如电热水器、储能设备），也可以选择影响不大的时间段（例如空调、洗衣机等），总之用户将这选定的可以受控用电的负荷分享形成了负荷资源，经过本发明的管控平台整合后供负荷资源需求方选用。用户也可以通过管控平台提供的功能自主上网寻找需求，有针对性的共享他们的负荷资源。负荷资源提供方和负荷资源需求方在管控平台上匹配供需，实现负荷资源直接或间接的交易，从而达到提高电力供应效率的目的。
因此，本发明中的管控平台是一个连接所有与负荷资源相关的对象的共享网络平台，这些对象具体包括负荷资源提供方（电力用户、用电器）和负荷资源需求方（发电厂、电网、电力代理商）等，通过这样一个平台，拥有负荷的电力用户（负荷资源提供方）可以主动分享其空闲的负荷资源，负荷资源需求方可以共享这些资源，因此本发明面对海量的电力用户和其所属的负荷资源，解决了单体负荷微小、总体数量巨大、地域分布分散、行为各自为政所带来的问题，通过共享实现对负荷资源的充分利用以达到提高清洁能源占比、提高电力供应效率的效果。
本发明通过负荷资源需求方接口接收负荷资源需求方的负荷需求信息，通过负荷资源提供方接口接收负荷资源提供方的负荷共享信息，然后利用资源管理控制模块对所有的负荷需求信息、负荷分享信息进行汇总后对接，即对分散和海量的负荷资源信息进行整合和匹配，实现供需双方的对接并制定出可以执行的规划方案。本发明创造性的提出了由负荷资源提供方（电力用户）主导负荷资源共享的方式来开发和利用负荷资源的效益，这样就可以从根本上解决用户用电权和负荷资源利用之间的矛盾，是一种全新的开发和利用负荷资源解决电力供应过程中效率问题的理念和方法，这种全新的方法在资源开发能力和利用效率方面比较现有的方法都有较大的提升。
2）协助用户管理微小电网和储能设备
用户侧有大量的储能设备以及包含储能能力的微小电网系统，这些设备和系统主要的功能是满足用户自供电的需求，这些设备仅仅作为自供电并不能充分发挥其作用，还有许多潜力可以挖掘，这些储能一旦连上管控平台就可以成为一种理想的负荷资源，当电网缺电时它可以成为电源补充供电不足，当电网的电多余时它又可以成为负荷吸纳电能，对其进行合理的调度可以使其发挥更大的效益，管控平台正好可以做到这一点，可以通过挖掘潜力为用户获取更大的效益。用户也可以通过授权管控平台协助其管理储能设备，包括协助用户制定出优化的既能保证发挥最大效益又能保证对自供电的影响最小的利用方案，以及监视实时状态、采集储能的电量和余量、控制和调整储能状态的功能。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例中管控平台的结构示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例包括两个技术方案，其中技术方案之一涉及一种电力用户侧负荷资源共享的海量微负荷管控平台，如图1所示，包括负荷资源需求方接口、负荷资源提供方接口和资源管理控制模块；
所述负荷资源提供方接口用于资源管理控制模块与负荷资源提供方交互信息，其中负荷资源提供方信息包括负荷资源提供方的身份信息和负荷资源共享信息，而所述负荷资源共享信息又包括负荷资源数量、负荷资源共享方式和负荷资源运行状态；
所述负荷资源需求方接口用于资源管理控制模块与负荷资源需求方交互信息，其中负荷资源需求方信息包括负荷资源需求方的身份信息和负荷资源需求信息，而所述负荷资源需求信息又包括负荷资源需求数量和负荷资源占用方式；
所述资源管理控制模块用于对负荷资源需求方注册和登陆，进行身份认证，更新负荷资源需求方信息；对负荷资源提供方注册、登陆，进行身份认证，采集负荷资源提供方信息；对负荷资源提供方的负荷资源共享信息进行汇总，并对汇总后的负荷资源共享信息和负荷资源需求信息进行对接形成满足负荷资源供需平衡的负荷资源共享规划方案，按照负荷资源共享规划方案进行负荷资源占用交付。
为了便于监管，还包括与所述资源管理控制模块连接的第三方接口，所述第三方接口用于向政府电力行业监管部门或电力市场管理部门传送监管信息。本发明中所述监管信息包括负荷需求信息报告、负荷分享信息报告和/或负荷共享统计分析报告等。这样，本发明通过第三方的监管和宏观调控，可以保证本发明在政策范围内有序实施，不会损害大众的利益。
技术方案之二涉及一种电力用户侧负荷资源共享的海量微负荷运维方法，包括以下步骤：负荷资源提供方通过负荷资源提供方接口向资源管理控制模块发送负荷资源提供方信息；
负荷资源需求方通过负荷资源需求方接口向资源管理控制模块发送负荷资源需求方信息；
所述资源管理控制模块对负荷资源需求方注册和登陆，进行身份认证，更新负荷资源需求方信息；对负荷资源提供方注册、登陆，进行身份认证，采集负荷资源提供方信息；对负荷资源提供方的负荷资源共享信息进行汇总，并对汇总后的负荷资源共享信息和负荷资源需求信息进行对接形成满足负荷资源供需平衡的负荷资源共享规划方案，按照负荷资源共享规划方案进行负荷资源占用交付。
负荷资源提供方和负荷资源需求方在管控平台上匹配供需，实现负荷资源直接或间接的交易，从而达到提高电力供应的效率；通过这样一个平台，拥有负荷的电力用户（负荷资源提供方）可以主动分享其空闲的负荷资源，负荷资源需求方可以共享这些资源，因此本发明面对海量的电力用户和其所属的负荷资源，解决了单体负荷微小、总体数量巨大、地域分布分散、行为各自为政所带来的问题，通过共享实现对负荷资源的充分利用以达到提高清洁能源占比、提高电力供应效率的效果。
但在上述两个技术方案中，负荷资源需求方和负荷资源提供方提供的负荷资源信息均为预估信息，不能反应两者的实时状态；例如对于电热水器（作为一种负荷资源）来说，其负荷资源共享方式可以约定晚上在某一固定时段（如，19：00-23：00）启动，其余时间段关闭。但在实际运行过程中，负荷资源需求方可能并不需要开启4小时，可能需要在上述时间段以外启动，也可能要求随时随地即时启动响应；此外用户也可能因为需要自行关闭了电热水器，设备也可能发送故障，甚至电热水器所有者（负荷资源提供方）也可能注销退出共享，各种原因都可能导致无法遵守上述时间约定的情况发生等等。这样，为了能够反映负荷资源提供方和负荷资源需求方的实时状态，本实施例作了以下几方面的改进：
1）对上述技术方案之一的改进之一是：所述负荷资源需求方信息还包括启动控制负荷资源指令，所述负荷资源需求方接口还用于传送负荷资源需求方发送给资源管理控制模块的启动控制负荷资源指令；
所述负荷资源提供方信息还包括控制负荷资源指令，所述负荷资源提供方接口还用于传送资源管理控制模块发送给负荷资源提供方的控制负荷资源指令；
所述资源管理控制模还用于接收负荷资源需求方的启动控制负荷资源指令并按照资源共享规划方案向负荷资源提供方分发控制负荷资源指令，通过上述负荷资源控制进行即时的负荷资源立即占用交付。
对上述技术方案之二的改进之一是：所述负荷资源需求方通过负荷资源需求方接口向资源管理控制模块发送启动控制负荷资源指令，所述资源管理控制模块在收到启动控制负荷资源指令后按照资源共享规划方案通过负荷资源提供方接口向负荷资源提供方分发控制负荷资源指令；所述负荷资源提供方根据接收到的控制负荷资源指令立即交付负荷资源。
通过上述改进就解决了前面提到的其中一个问题，即当电热水器的负荷资源共享方式约定晚上在19：00-23：00时间段内启动，如果电热水器的所有者（负荷资源提供方）又不反对短时间的随时随地中断，一旦所述的负荷资源需求方需要就可以通过所述负荷资源需求方接口发出启动控制负荷资源指令并通过资源管理控制模块分发该控制负荷资源指令到该电热水器立即占用该负荷资源。
我们知道，由于电力平衡的波动在供应的过程中会出现“峰”、“谷”现象，峰谷波动过大时对电力供应的平稳和电网的稳定运行极为不利，因此电网常常需要采取措施削峰填谷，需求侧响应就是电网削峰填谷的重要措施之一。现有技术中需求侧响应的过程如下：在电力供应出现峰值的时候电网侧发出削减用电负荷的请求，用户侧响应请求适时削减用电负荷；当出现电力供应谷值时电网侧发出增加用电的请求，用户侧响应请求适时增加用电负荷，通过电网和用户的互动便可以有效的消除电力供应的波动。但是，目前需求侧响应存在以下问题：首先是需求侧响应实施方（电网）没有能力建立完善的对响应方（用户）的补偿机制，同时也没有能力采取措施减少对参与响应的用户用电的影响，或者是采取这些措施的成本太高无法实施；另一方面是参与响应的用户方没有手段做到及时投入响应负荷；两方面的原因导致供需双方对目前的需求侧响应都不满意，使得这个对双方都有好处的项目难于推广。
而本发明的管控平台及方法通过上述改进正好能够解决上述这些问题，电网侧可以通过管控平台提供的负荷资源需求方接口将对负荷资源需求信息登记上网并且明码标出补偿价，管控平台将这些需求信息通过信息交互功能发布到用户侧供其选择；同时用户也可以通过管控平台的负荷资源提供方接口主动共享其负荷资源上网与需求匹配，进一步通过管控平台的资源开发和优化功能的优化过程达成直接或间接的资源共享协议（即资源共享规划方案）。电网侧依据资源共享规划方案实施需求侧响应，通过协商和优化达到双方满意的效果；用户侧依据负荷资源规划方案交付负荷资源，交付方式可以交由管控平台远程自动控制或者交由需求方直接控制完成，保证了需求侧响应的及时性。
2）对上述技术方案之一的改进之二是：所述负荷资源提供方接口还用于采集负荷资源提供方的实时变化的负荷资源共享信息；所述负荷资源需求方接口还用于接收负荷资源需求方实时变更的负荷资源需求信息；所述资源管理控制模块还用于根据变化的负荷资源提供方的负荷资源共享信息和变更的负荷资源需求方的负荷资源需求信息动态调整负荷资源共享规划方案。
对上述技术方案之二的改进之二是：所述负荷资源提供方接口采集负荷资源提供方的实时变化的负荷资源共享信息；所述负荷资源需求方接口接收负荷资源需求方实时变更的负荷资源需求信息；所述资源管理控制模块根据变化的负荷资源提供方的负荷资源共享信息和变更的负荷资源需求方的负荷资源需求信息动态调整负荷资源共享规划方案。
上述改进用于解决前面提到的另一个问题，即当电热水器的负荷资源共享方式约定为晚上在某一固定时段（如，19：00-23：00）启动，但也许21点的时候，用户已经自行关闭了电热水器，或者在该时间段内设备意外发生故障等，这样就可以由负荷资源提供方接口来采集实时变化的负荷资源共享信息，在负荷资源共享信息变化后，实时调整负荷资源共享规划方案；类似地，如果负荷资源需求方提出改变时间段的要求，所述资源管理控制模块可以通过所述负荷资源需求方接口更新该负荷资源需求信息的变化，实时调整负荷资源共享规划方案。这样就可以通过调整负荷资源共享规划方案实时反映负荷资源提供方和负荷资源需求方的变化，能够精准快速地对负荷资源控制，保证了电力供应的清洁、高效。
3）对上述技术方案之一的改进之三是：所述负荷资源提供方接口还用于接收负荷资源提供方请求发送负荷资源需求信息到负荷资源提供方，并接收所述负荷资源提供方根据负荷资源需求信息调整后的负荷资源数量和负荷资源共享方式信息；所述资源管理控制模块还用于根据调整后的负荷资源数量和负荷资源共享方式信息动态调整资源共享规划方案。
对上述技术方案之二的改进之三是：所述资源管理控制模块通过负荷资源提供方接口接收负荷资源提供方请求发送负荷资源需求信息到负荷资源提供方，所述负荷资源提供方根据负荷资源需求信息调整负荷资源数量和负荷资源共享方式并反馈给所述资源管理控制模块，所述资源管理控制模块根据调整后的负荷资源数量和负荷资源共享方式信息动态调整资源共享规划方案。
由于负荷资源的提供方是电力用户，共享资源多少会影响他们的利益，他们关心共享的资源能获得最大的效益，通过对负荷资源需求信息的了解，负荷资源提供方可以适时改变共享的所属负荷资源数量、负荷资源共享方式等，并将改变负荷资源共享信息反馈到资源管理控制模块，达到优化其所属的负荷资源共享效果的目的。平台支持负荷资源的提供方的优化调整体现了负荷资源共享是由电力用户主导，有利于解决负荷资源利用与保障用户用电权、避免影响用户用电的矛盾。
4）对上述技术方案之一的改进之四是：所述资源管理控制模块还用于动态监测负荷提供方的注册和登陆、身份认证和负荷资源提供方信息的变化，以及动态监测负荷需求方的注册和登陆、身份认证和负荷资源需求方信息的变化，并根据监测到的变化情况对资源共享规划方案进行实时调整。
对上述技术方案之二的改进之四是：所述资源管理控制模块动态监测负荷资源提供方的注册和登陆、身份认证和负荷资源提供方信息的变化，以及动态监测负荷资源需求方的注册和登陆、身份认证和负荷资源需求方信息的变化，并根据监测到的变化情况对负荷资源共享规划方案进行实时调整。
在实际运行过程中，负荷资源提供方和负荷资源需求方可能有新加入，也可能由于某种原因退出平台；这些变化对负荷资源规划方案有影响必须适时调整；平台通过对负荷资源提供方和负荷资源需求方注册和登陆、身份认证和负荷资源提供方信息的监测可以发现这些变化，通过对变化信息的处理调整负荷资源规划方案。
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本发明要求的保护范围。