基于配电网状态信息的能源负荷调控方法及装置与流程

1.本发明涉及能源调控技术领域，具体的，涉及基于配电网状态信息的能源负荷调控方法及装置。


背景技术：

2.随着智能电网技术不断提高，对配电网进行电能管理优化及控制也提出了更高要求，现有的各类负荷调控方案通常都是依据实际测量的系统总功率来进行负荷调控，优先保证高优先级负荷运行，且可按用户设定的时段进行负荷限值控制。然而，若在最大需量的规定周期内，根据测量到的瞬时总功率进行负荷的投入和切除控制，当有负荷工作方式为较短的脉冲式负荷时，若负荷的峰值高，但是脉宽较窄，那么在负荷需量周期的需量功率并不高，那么就会引起不必要的负荷投入和切除动作，而分负荷的频繁投切动作会大幅增加各负荷配电馈线开关动作引起的损耗，从而减少馈线开关的使用寿命，降低系统的安全可靠性。
3.在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术的不足，基于配电网状态信息的能源负荷调控方法及装置，能够实现能源负荷的精准调控。
5.第一方面，本发明实施例中提供的一种技术方案是，基于配电网状态信息的能源负荷调控方法，包括如下步骤：s1、采集报文负载信息中的特征数据和配电网的功率信息；s2、构建配电网状态估计模型，并将所述特征数据和所述功率信息输入所述配电网状态估计模型，得到负荷预测数据；s3、采集配电网覆盖用户的用户负荷信息，将所述用户负荷信息和有序用电序位表输入配电网周期控制策略模型，得到用户精准控制策略数据；s4、根据配电网的负荷超限风险值评估结果，分别对配电网状态估计模型和所述配电网周期控制策略模型迭代求解，得到配电负荷精准控制策略。
6.作为优选，s2包括如下步骤：s21、将所述特征数据中的历史特征数据和所述配电网的功率信息中的历史功率信息输入所述配电网状态估计模型中，得到第一估计值；s22、计算所述第一估计值和所述历史特征数据对应的历史负荷数据之间的误差数据；s23、采用误差函数对所述误差数据进行拟合，得到不同置信度的估计误差区间，进而计算出不同置信度下的配电网状态估计结果；s24、将所述不同置信度下的配电网状态估计结果输入所述配电网状态估计模型，
得到负荷预测数据。
7.作为优选，所述配电网状态估计模型包括有两个输入层、两个中间层以及一个输出层构建的神经网络模型。
8.作为优选，所述s3中具体包括：s31、设定与所述配电网覆盖用户的用户类别的负荷指标，并设定所述负荷指标对应的用户等级；s32、采集所述配电网覆盖用户在预设时间周期的负荷指标数据，并将所述负荷指标数据生成指标数组；s33、利用所述指标数组建立指标目标函数，并基于人工鱼群算法计算所述指标目标函数的最大值；s34、根据所述最大值在预设策略模板中查找，得到用户精准控制策略数据。
9.作为优选，所述s4中具体包括：根据所述负荷预测数据和预设功率阈值评估所述配电网的负荷超限风险值；若所述配电网的负荷超限风险值大于预设风险值，依据最少切除负荷次数为目标函数，对所述用户精准控制策略数据进行优化，得到所述配电负荷精准控制策略；否则，根据所述用户精准控制策略数据查找预设控制策略，得到所述配电负荷精准控制策略。
10.第二方面，本发明实施例中还提供的一种技术方案是，一种能源负荷调控装置，包括：采集模块，用于采集报文负载信息中的特征数据和配电网的功率信息；第一处理模块，构建配电网状态估计模型，并将所述特征数据和所述功率信息输入所述配电网状态估计模型，得到负荷预测数据；第二处理模块，采集配电网覆盖用户的用户负荷信息，将所述用户负荷信息和有序用电序位表输入配电网周期控制策略模型，得到用户精准控制策略数据；第三处理模块，根据配电网的负荷超限风险值评估结果，分别对配电网状态估计模型和所述配电网周期控制策略模型迭代求解，得到配电负荷精准控制策略。
11.作为优选，所述第一处理模块，用于构建所述配电网状态估计模型，所述配电网状态估计模型基于神经网络建立，将所述特征数据中的历史特征数据和所述配电网的功率信息中的历史功率信息输入所述配电网状态估计模型中，得到第一估计值；计算所述第一估计值和所述历史特征数据对应的历史负荷数据之间的误差数据；采用误差函数对所述误差数据进行拟合，得到不同置信度的估计误差区间，进而计算出不同置信度下的配电网状态估计结果；将所述不同置信度下的配电网状态估计结果输入所述配电网状态估计模型，得到素数负荷预测数据。
12.作为优选，所述第二处理模块，用于设定与所述配电网覆盖用户的用户类别的负荷指标，并设定所述负荷指标对应的用户等级；采集所述配电网覆盖用户在预设时间周期的负荷指标数据，并将所述负荷指标数据生成指标数组；利用所述指标数组建立指标目标函数，并基于人工鱼群算法计算所述指标目标函
数的最大值；根据所述最大值在预设策略模板中查找，得到用户精准控制策略数据。
13.作为优选，所述第三处理模块，用于根据所述负荷预测数据和预设功率阈值评估所述配电网的负荷超限风险值；若所述配电网的负荷超限风险值大于预设风险值，依据最少切除负荷次数目标函数，对所述用户精准控制策略数据进行优化，得到所述配电负荷精准控制策略；否则，根据所述用户精准控制策略数据查找预设控制策略，得到所述配电负荷精准控制策略。
14.本发明的有益效果：方案通过构建配电网状态估计模型，得到负荷预测数据；采集配电网覆盖用户的用户负荷信息，将所述用户负荷信息和有序用电序位表输入配电网周期控制策略模型，得到用户精准控制策略数据；对配电网的负荷超限风险值进行评估，根据评估结果对所述配电网状态估计模型和所述配电网周期控制策略模型迭代求解，得到配电负荷精准控制方案。是的配电自动化系统可以依据上级下达指标及预测负荷缺口，结合用户负荷情况和有序用电序位表，按照尽量避免同一用户重复停电的原则，自动匹配压降要求，生成周期控策略，形成精准切负荷的决策，实现非民生负荷的切除工作。
15.上述发明内容仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
17.图1为本发明的基于配电网状态信息的能源负荷调控方法的流程图。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，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。
19.在更加详细地讨论示例性实施例之前，应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作(或步骤)可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤；所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
20.实施例：如图1所示，基于配电网状态信息的能源负荷调控方法，包括如下步骤：s1、采集报文负载信息中的特征数据和配电网的功率信息。
21.s2、构建配电网状态估计模型，并将所述特征数据和所述功率信息输入所述配电网状态估计模型，得到负荷预测数据。
22.s2包括如下步骤：
s21、将所述特征数据中的历史特征数据和所述配电网的功率信息中的历史功率信息输入所述配电网状态估计模型中，得到第一估计值；s22、计算所述第一估计值和所述历史特征数据对应的历史负荷数据之间的误差数据；s23、采用误差函数对所述误差数据进行拟合，得到不同置信度的估计误差区间，进而计算出不同置信度下的配电网状态估计结果；s24、将所述不同置信度下的配电网状态估计结果输入所述配电网状态估计模型，得到负荷预测数据。
23.具体的，所述配电网状态估计模型包括有两个输入层、两个中间层以及一个输出层构建的神经网络模型。
24.s3、采集配电网覆盖用户的用户负荷信息，将所述用户负荷信息和有序用电序位表输入配电网周期控制策略模型，得到用户精准控制策略数据。
25.s3中具体包括：s31、设定与所述配电网覆盖用户的用户类别的负荷指标，并设定所述负荷指标对应的用户等级；s32、采集所述配电网覆盖用户在预设时间周期的负荷指标数据，并将所述负荷指标数据生成指标数组；s33、利用所述指标数组建立指标目标函数，并基于人工鱼群算法计算所述指标目标函数的最大值；s34、根据所述最大值在预设策略模板中查找，得到用户精准控制策略数据。
26.s4、根据配电网的负荷超限风险值评估结果，分别对配电网状态估计模型和所述配电网周期控制策略模型迭代求解，得到配电负荷精准控制策略。
27.s4中具体包括：根据所述负荷预测数据和预设功率阈值评估所述配电网的负荷超限风险值；若所述配电网的负荷超限风险值大于预设风险值，依据最少切除负荷次数为目标函数，对所述用户精准控制策略数据进行优化，得到所述配电负荷精准控制策略；否则，根据所述用户精准控制策略数据查找预设控制策略，得到所述配电负荷精准控制策略。
28.第二方面，本发明实施例中还提供的一种技术方案是，一种能源负荷调控装置，包括：采集模块，用于采集报文负载信息中的特征数据和配电网的功率信息；第一处理模块，构建配电网状态估计模型，并将所述特征数据和所述功率信息输入所述配电网状态估计模型，得到负荷预测数据；第二处理模块，采集配电网覆盖用户的用户负荷信息，将所述用户负荷信息和有序用电序位表输入配电网周期控制策略模型，得到用户精准控制策略数据；第三处理模块，根据配电网的负荷超限风险值评估结果，分别对配电网状态估计模型和所述配电网周期控制策略模型迭代求解，得到配电负荷精准控制策略。
29.进一步的，第一处理模块，用于构建所述配电网状态估计模型，所述配电网状态估计模型基于神经网络建立，将所述特征数据中的历史特征数据和所述配电网的功率信息中
的历史功率信息输入所述配电网状态估计模型中，得到第一估计值；计算所述第一估计值和所述历史特征数据对应的历史负荷数据之间的误差数据；采用误差函数对所述误差数据进行拟合，得到不同置信度的估计误差区间，进而计算出不同置信度下的配电网状态估计结果；将所述不同置信度下的配电网状态估计结果输入所述配电网状态估计模型，得到素数负荷预测数据。
30.进一步的，第二处理模块，用于设定与所述配电网覆盖用户的用户类别的负荷指标，并设定所述负荷指标对应的用户等级；采集所述配电网覆盖用户在预设时间周期的负荷指标数据，并将所述负荷指标数据生成指标数组；利用所述指标数组建立指标目标函数，并基于人工鱼群算法计算所述指标目标函数的最大值；根据所述最大值在预设策略模板中查找，得到用户精准控制策略数据。
31.进一步的，第三处理模块，用于根据所述负荷预测数据和预设功率阈值评估所述配电网的负荷超限风险值；若所述配电网的负荷超限风险值大于预设风险值，依据最少切除负荷次数目标函数，对所述用户精准控制策略数据进行优化，得到所述配电负荷精准控制策略；否则，根据所述用户精准控制策略数据查找预设控制策略，得到所述配电负荷精准控制策略。
32.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
33.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
34.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
35.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
36.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
37.所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或
使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
38.基于这样的理解，本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
39.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。
40.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。