一种用于双向互动的用电需求响应方法、装置及系统与流程

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种用于双向互动的用电需求响应方法、装置及系统。

背景技术：

需求响应将需求侧资源作为供应侧电能的可替代资源加以利用，通过价格信号和激励机制来增加需求侧在市场中的作用；目前，需求响应在国外电力市场中已得到广泛的应用，实现了有效控制峰谷差和降低阻塞、提高社会资源利用率的目的。

国内启动电力需求响应研究比较晚，对电力需求响应机制的研究还处于初级阶段，电力需求响应机制相较国外还不够完善，如何科学制定需求响应计划，并使目标用户及时了解参与供应侧需求响应计划是当前国内电能供应侧普遍面临的难题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于双向互动的用电需求响应方法、装置及系统，优化了电能供应侧与目标用户之间的互动机制，保障电力系统稳定运行，使目标用户参与供应侧需求响应计划更加便捷高效。

本发明提供的一种用于双向互动的用电需求响应方法，包括下述步骤：

s1、编制需求响应计划，并将所述需求响应计划发送至用户终端；

s2、获取来自所述用户终端的响应信息，并根据来自用户终端的响应信息判断对应的目标用户是否加入需求响应计划；

s3、获取目标用户的实时用电数据以及计算目标用户基线负荷数据，并将目标用户的实时用电数据与目标用户基线负荷数据进行比对，判断目标用户是否进行了实质需求响应，若是，则对其按照设定的奖励机制进行奖励。

优选地，所述需求响应计划包含有：计划日期、计划区域、计划持续时间以及计划调整总负荷量需求。

优选地，所述需求响应计划还包含有：需求响应计划的调减负荷要求、参与需求响应计划的人员、需求响应计划的详细要求。

优选地，还包括下述步骤：

在目标用户选择加入需求响应计划之后，且在目标用户进行实质需求响应之前，发送目标用户的用电量信息至对应的用户终端。

优选地，计算目标用户基线负荷数据，包括下述步骤：

获取目标用户历史用电量时点数据，并在目标用户历史用电量时点数据中选取多个用电量时点数据，所述多个用电量时点数据分布在不同日期的同一时刻；

计算所述多个用电量时点数据的平均值作为目标用户基线负荷。

优选地，将目标用户的实时用电数据与目标用户基线负荷数据进行比对，判断目标用户是否进行了实质需求响应，具体为：

当需求响应计划的调整负荷值为负时，若目标用户基线负荷大于目标用户实际负荷时，则判断目标用户进行了实质需求响应；

当需求响应计划的调整负荷值为正时，若目标用户实际负荷大于目标用户基线负荷时，则判断目标用户进行了实质需求响应。

优选地，还包括下述步骤：

将全天时间划分为白天时间和晚上时间，并给白天时间的响应电量和晚上时间的响应电量设定不同的积分，且根据白天时间的响应电量对应的积分以及晚上时间的响应电量对应的积分计算对应目标用户的总积分，根据目标用户的总积分设定奖励机制。

本发明还提供一种用于双向互动的用电需求响应装置，包括：

需求响应编制发送模块，用于编制需求响应计划，并将所述需求响应计划发送至用户终端；

响应目标用户确定模块，用于获取来自所述用户终端的响应信息，并根据来自用户终端的响应信息判断对应的目标用户是否加入需求响应计划；

实质需求响应确定模块，用于获取目标用户的实时用电数据以及计算目标用户基线负荷数据，并将目标用户的实时用电数据与目标用户基线负荷数据进行比对，判断目标用户是否进行了实质需求响应，若是，则对其按照设定的奖励机制进行奖励。

优选地，还包括：

用电量信息发送模块，在目标用户选择加入需求响应计划之后，且在目标用户进行实质需求响应之前，发送目标用户的用电量信息至对应的用户终端。

本发明还提供一种用于双向互动的用电需求响应系统，包括上述的用于双向互动的用电需求响应装置，以及多个用户终端；

所述用户终端，用于接收来自所述用电需求响应装置的需求响应计划并进行显示，以及获取目标用户输入的响应信息，并将响应信息发送至所述用电需求响应装置。

实施本发明，具有如下有益效果：通过将编制的需求响应计划发送至目标用户的用户终端，告诉目标用户可以参与的需求响应计划，再通过来自用户终端的响应信息判断目标用户是否加入需求响应计划，还目标用户的实时用电数据以及计算目标用户基线负荷数据，判断目标用户是否进行了实质需求响应，若是则对这些目标用户进行奖励激励，引导用户在电力供应紧张时段减少用电，在低谷时段增加用电，促进电力供需平衡，保障电力系统稳定运行；其次，优化与用户的互动机制，使用户能够及时获取奖励，更加高效地参与电能供应侧需求响应计划。

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是本发明提供的用于双向互动的用电需求响应方法的流程图。

图2是本发明提供的需求响应计划的效果示意图。

图3是本发明提供的用于双向互动的用电需求响应装置的原理框图。

图4是本发明提供的用于双向互动的用电需求响应系统的原理框图。

具体实施方式

本发明提供的一种用于双向互动的用电需求响应方法，如图1所示，包括下述步骤：

s1、测算目标用户的基线负荷，再根据用户的基线负荷编制需求响应计划，并将需求响应计划发送至用户终端；目标用户的可以通过用户终端接收自己可以参加的需求响应计划。

s2、获取来自用户终端的响应信息，并根据来自用户终端的响应信息判断对应的目标用户是否加入需求响应计划；目标用户参与需求响应是一种自愿行为，可以选择加入某日的需求响应计划，也可以选择加入某日具体时间段的需求响应计划。

s3、获取目标用户的实时用电数据以及计算目标用户基线负荷数据，并将目标用户的实时用电数据与目标用户基线负荷数据进行比对，判断目标用户是否进行了实质需求响应，若是，则对其按照设定的奖励机制进行奖励。

进一步地，需求响应计划包含有：计划日期、计划区域、计划持续时间以及计划调整总负荷量需求(计划调整总负荷量需求可以为正、也可以为负)。

需求响应计划的设计内容具体如下：

1)默认按照需求响应计划的计划日期的顺序进行排列显示；

2)当前需求响应计划每个时刻调整负荷绝对值之和；

3)在同一天针对同一个目标用户只能编制并发送一个需求响应计划，且该需求响应计划对应的计划日期位于当前日期之后；

4)各个时刻的负荷值以柱状图的方式进行显示；

5)可设置需求响应计划发布的目标用户范围，默认为全部用户，同时可根据实际情况，选择不同的目标用户发送需求响应计划。

进一步地，需求响应计划还包含有：需求响应计划的调减负荷要求、参与需求响应计划的人员、需求响应计划的详细要求，这些信息以列表的形式进行展现。

进一步地，用于双向互动的用电需求响应方法还包括下述步骤：

在目标用户选择加入需求响应计划之后，且在目标用户进行实质需求响应之前，发送目标用户的用电量信息至对应的用户终端，促使目标用户自主选择降低用电量，满足响应计划的要求。

进一步地，计算目标用户基线负荷数据，包括下述步骤：

获取目标用户历史用电量时点数据，并在目标用户历史用电量时点数据中选取多个用电量时点数据，多个用电量时点数据分布在不同日期的同一时刻；

计算多个用电量时点数据的平均值作为目标用户基线负荷。

例如，基于目标用户历史日用电量时点数据，采用平均值算法，取计算日之前10个相似日在某个制定时刻的用电负荷平均值作为目标用户基线负荷。其中，考虑到周末、节假日等特殊时间目标用户用电特征不同，在计算均值时需要剔除。引入外部天气数据(历史天气数据、需求响应计划日的天气数据)进行相似日判定的条件。

进一步地，将目标用户的实时用电数据与目标用户基线负荷数据进行比对，判断目标用户是否进行了实质需求响应，具体为：

当需求响应计划的调整负荷值为负时，若目标用户基线负荷大于目标用户实际负荷时，则判断目标用户进行了实质需求响应；其中，某时刻的用电量＝(基线负荷-实际负荷)*该时刻对应的计划时长，时长的单位为小时；

当需求响应计划的调整负荷值为正时，若目标用户实际负荷大于目标用户基线负荷时，则判断目标用户进行了实质需求响应；

最后将各个参与需求响应对应时刻的所有用电量的值求和得到总的响应结算电量。

进一步地，用于双向互动的用电需求响应方法还包括下述步骤：

将全天时间划分为白天时间和晚上时间，并给白天时间的响应电量和晚上时间的响应电量设定不同的积分，且根据白天时间的响应电量对应的积分以及晚上时间的响应电量对应的积分计算对应目标用户的总积分，根据目标用户的总积分设定奖励机制，例如可以根据总积分直接抵扣电费或兑换其他设定的奖励。

例如，这里白天时间可以是6：00～18:00，其他时间段则为晚上时间。

积分计算规则：根据目标用户选择需求响应的时段，根据每一天响应结算电量(即白天时间响应电量+晚上时间响应电量)，总积分＝白天时间响应电量*1+晚上时间响应电量*2，四舍五入得到最终的总积分。

每次需求响应计划的活动结束之后，系统后台为所有参与需求响应的目标用户自动进行积分结算，目标用户可以在终端查看到结算结果，具体设计如下：

1)用户终端的界面上端显示计划日期、目标用户名称、目标用户编号等目标用户基础信息；

2)以面积图的方式将目标用户勾选的参与响应时刻展示出来(勾选则为1，没有勾选则空着)，从而直观展示目标用户参与需求响应的时段；

3)在一实施例中，对应的目标用户需求响应计划的效果示意图如图2所示，目标用户参与需求响应计划的时段为10时和15时，以实线表示当前目标用户的实际用电负荷，以虚线表示当前目标用户在设定时间段内(例如，从需求响应日期前一天开始的10天内各个时刻)负荷量的平均值，两种进行对比展示。

本发明还提供一种如图3所示的用于双向互动的用电需求响应装置10，其包括：需求响应编制发送模块101、响应目标用户确定模块102、实质需求响应确定模块103。

需求响应编制发送模块101用于测算目标用户的基线负荷，再根据用户的基线负荷编制需求响应计划，并将需求响应计划发送至用户终端。

响应目标用户确定模块102用于获取来自用户终端的响应信息，并根据来自用户终端的响应信息判断对应的目标用户是否加入需求响应计划。

实质需求响应确定模块103用于获取目标用户的实时用电数据以及计算目标用户基线负荷数据，并将目标用户的实时用电数据与目标用户基线负荷数据进行比对，判断目标用户是否进行了实质需求响应，若是，则对其按照设定的奖励机制进行奖励。

进一步地，用电需求响应装置还包括：用电量信息发送模块104。

用电量信息发送模块104用于在目标用户选择加入需求响应计划之后，且在目标用户进行实质需求响应之前，发送目标用户的用电量信息至对应的用户终端。

用电需求响应装置10还包括奖励设置模块(图中未示出)；奖励设置模块用于将全天时间划分为白天时间和晚上时间，并给白天时间的响应电量和晚上时间的响应电量设定不同的积分，且根据白天时间的响应电量对应的积分以及晚上时间的响应电量对应的积分计算对应目标用户的总积分，根据目标用户的总积分设定奖励机制。

本发明还提供一种如图4所示的用于双向互动的用电需求响应系统1，其包括上述的用于双向互动的用电需求响应装置10，以及多个用户终端20。

用户终端20用于接收来自用电需求响应装置10的需求响应计划并进行显示，以及获取目标用户输入的响应信息，并将响应信息发送至用电需求响应装置10。

综上所述，本发明通过将编制的需求响应计划发送至目标用户的用户终端，告诉目标用户可以参与的需求响应计划，再通过来自用户终端的响应信息判断目标用户是否加入需求响应计划，还根据目标用户的实时用电数据以及计算目标用户基线负荷数据，判断目标用户是否进行了实质需求响应，若是则对这些目标用户进行奖励激励。

本发明提出一种支持用于双向互动的用电需求响应方法、装置及系统，首先，基于用户的用电基线负荷测算，电能供应侧可根据不同目标用户人群，制定不同的需求响应计划，并针对性制定积分激励措施，引导用户在电力供应紧张时段减少用电，在低谷时段增加用电，促进电力供需平衡，保障电力系统稳定运行；其次，借助移动互联网技术，设计电力需求响应移动应用，将移动应用设置在用户终端上，优化与用户的互动机制，使用户能够及时获取积分激励信息，更加高效地参与电能供应侧需求响应计划。

供应侧电能需求响应模式定义为“需求侧投标项目”模式，即由电能供应侧后台(也即是上述用电需求响应装置)发布需求响应计划，明确在特定的时间范围内需要调减的电能消耗量，并将需求响应计划及对应的积分激励信息主动推送至符合条件用户的需求响应的用户终端，用户通过用户终端上的需求响应移动应用自主选择是否参与需求响应计划。再对参与需求响应计划的用户实际的响应效果进行评估，对达到需求响应要求的用户给予相应的积分奖励。

本发明提出的一种支持用于双向互动的用电需求响应方法、装置及系统，是对电力供需双方需求响应模式有益探索，对电能供应侧而言，可以有效提高电力系统可靠性，延缓电网设备投资增长，提高电网设备运行效率；对电力需求侧用户而言，通过积极参与供应侧需求响应计划，可以直接降低用电开支；从而实现电力供需双赢局面，值得在电力行业大力推广。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。