一种用于多时间尺度协调的有序用电负荷调度方法技术

本发明专利技术涉及智能电网用电管理领域，具体涉及一种用于多时间尺度协调的有序用电负荷调度方法。所述方法用于解决对用电用户基于历史数据进行分类，并且从周时间尺度与日时间尺度以及相互之间进行耦合协调的用户用电电负荷调度问题。所述方法包括：(1)获取用户电用负荷历史数据作为用电负荷原始数据；(2)提取用户用电负荷特征曲线，对用户进行分类并设计用电负荷分类特征指标；(3)建立考虑负荷预测随机性的周和日有序用电调度模型；(4)将原始数据代入到周时间尺度有序用电负荷调度模型，求得周时间尺度调度方案。将原始数据代入到日时间尺度有序用电调度模型，求得日时间尺度协调的调度方案。

【技术实现步骤摘要】
一种具有随机性的用于多时间尺度协调的有序用电负荷调度方法
本专利技术涉及智能电网用电管理领域，更具体地，涉及一种具有随机性的用于多时间尺度协调的有序用电负荷调度方法。
技术介绍
随着我国经济的发展，各行各业对电力能源的需求不断增加，传统的增加发电机容量的方法受到建设成本、发电效率和环境保护等因素的制约，已不能满足用户的不断增长的电力能源需求。因而需研究先进的有序用电管理方法，以实现在现有发电容量下的最大用电效率。现有技术(CN:201610003984)提出了一种方案，该方案涉及一种基于最优控制模型的典型负荷有序用电方法，根据用电负荷特性和台变侧公布的分时电价和反向发电的补贴方案，建立数学模型，设定优化目标函数和可行域；通过求解一个最优控制模型获得每个用电负荷在每个时段的最优用电调度策略值得到典型负荷有序用电控制方案。基于最优控制理论，给出基于最优的自调整用电策略，以达到用户降低用电成本的目的，同时兼顾了电网供电要求。但是现有技术，没有依据用户公电负荷的历史数据对用户进行归类，并且没有考虑用户用电负荷预测的随机性与不确定性以及用户的用电价值、用户满意度等因素，不能实现有序用电调度模型的精细化管理。现有技术没有考虑用电负荷预测在不同时间尺度时间的耦合，现有技术在实际应用中适应性较差。
技术实现思路
本专利技术提出了一种具有随机性的用于多时间尺度协调的有序用电负荷方法，以解决对用电用户基于历史数据进行分类，并且从周时间尺度与日时间尺度以及相互之间进行耦合协调的用户用电电负荷调度问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种一种具有随机性的用于多时间尺度协调的有序用电负荷调度方法，本方法包括：获取原始数据；将所述原始数据代入到周时间尺度有序用电负荷调度模型，求得周时间尺度调度方案，所述周时间尺度调度方案至少包括轮休、削峰、时段错峰调度手段；在所述周时间尺度调度方案基础上结合日时间尺度有序用电调度模型，求得日时间尺度协调的调度方案，所述日时间尺度调度方案至少包括移峰填谷调度手段；其中，所述周时间尺度有序用电负荷调度模型通过如下步骤建立，提取用户用电负荷特征曲线，对用户进行分类并设计用电负荷分类特征指标；建立用户的用电价值评分方法，并且基于用电价值评分方法为每种类型用户设计用电负荷调度方案；所述日时间尺度有序用电调度模型基于具有随机性的所述周时间尺度有序用电负荷调度模型建立。优选地，所述获取原始数据还包括：提取用户用电负荷特征曲线，对用户进行分类并设计用电负荷分类特征指标；基于用户历史用电数据，根据基于密度的聚类算法DBSCAN，提取用户的特征用电负荷；基于用户的特征用电负荷，随机选取k个用户的特征用电负荷作为质心，利用K-means聚类法，划分用户聚类簇；选取用电负荷特征指标，计算各个簇用电负荷特征指标分布值，确认不同簇之间的区分点，以此设计特征指标，用于量化每种负荷簇之间的区别，以及判定单一用户所属负荷簇类型。优选地，所述建立用户的用电价值评分方法，并且基于用电价值评分方法为每种类型用户设计用电负荷调度方案：建立用户用电价值评分指标并赋予不同的权重，计算用户用电价值评分；用户用电调度顺序采用从用电价值低分到高分的顺序进行；用户根据自身用电负荷曲线形态及调度顺序申报参与的调度方案及参与调度的用电负荷量，经过确认后加入有序用电负荷调度数据库，形成用户用电负荷调度方案。优选地，所述建立周时间尺度有序用电负荷调度模型模型包括：所述周时间尺度有序用电负荷调度模型以用户参与各用电负荷调度方案总成本和输电线路中网络损耗成本之和最小为目标函数；并且构建周时间二次约束，所述周时间尺度有序用电负荷调度模型满足周时间二次约束条件。优选地，所述日时间尺度有序用电调度模型基于具有随机性的所述周时间尺度有序用电负荷调度模型建立包括：所述日时间尺度有序用电调度模型根据用户参与方式计算控制成本，并与用户用电价值的乘积作为修正控制成本建立目标函数；构建日时间二次约束，所述日时间尺度有序用电调度模型满足日时间二次约束条件。基于本专利技术另一实施方式，本专利技术提供一种具有随机性的用于多时间尺度协调的有序用电负荷调度系统，本系统包括：获取模块，用于获取原始数据；计算模块，用于将所述原始数据代入到周时间尺度有序用电负荷调度模型，求得周时间尺度调度方案，所述周时间尺度调度方案至少包括轮休、削峰、时段错峰调度手段；以及用于将所述原始数据代入到日时间尺度有序用电调度模型，求得日时间尺度协调的调度方案，所述日时间尺度调度方案至少包括移峰填谷调度手段；其中，所述周时间尺度有序用电负荷调度模型通过如下步骤建立，提取用户用电负荷特征曲线，对用户进行分类并设计用电负荷分类特征指标；建立用户的用电价值评分方法，并且基于用电价值评分方法为每种类型用户设计用电负荷调度方案；所述日时间尺度有序用电调度模型基于具有随机性的所述周时间尺度有序用电负荷调度模型建立。优选地，所述获取模块用于：基于用户历史用电数据，根据基于密度的聚类算法DBSCAN，提取用户的特征用电负荷；基于用户的特征用电负荷，随机选取k个用户的特征用电负荷作为质心，利用K-means聚类法，划分用户聚类簇；选取用电负荷特征指标，计算各个簇用电负荷特征指标分布值，确认不同簇之间的区分点，以此设计特征指标，用于量化每种负荷簇之间的区别，以及判定单一用户所属负荷簇类型。优选地，所述计算模块用于：建立用户用电价值评分指标并赋予不同的权重，计算用户用电价值评分；用户用电调度顺序采用从用电价值低分到高分的顺序进行；用户根据自身用电负荷曲线形态及调度顺序申报参与的调度方案及参与调度的用电负荷量，经过确认后加入有序用电负荷调度数据库，形成用户用电负荷调度方案。优选地，所述周时间尺度有序用电负荷调度模型以用户参与各用电负荷调度方案总成本和输电线路中网络损耗成本之和最小和目标函数；并且构建周时间二次约束，所述周时间尺度有序用电负荷调度模型满足周时间二次约束条件。优选地，所述日时间尺度有序用电调度模型根据用户参与方式计算控制成本，并与用户用电价值的乘积作为修正控制成本建立目标函数；构建日时间二次约束，所述日时间尺度有序用电调度模型满足日时间二次约束条件。本专利技术的有益效果为：本专利技术提出的技术方案，基于历史用电数据对用户进行分类，并且在设计调度方案时考虑到有序用户用电存在周时间与日时间之间的耦合，因此在有序用电调度中考虑了周和日两种不同时间尺度的调度模型。另外，考虑到用户负荷预测值在周时间尺度上具有较大的随机性和不确定性，在周时间尺度上通过场景方法表现负荷预测的随机性，建立考虑负荷预测随机性的周时间尺度有序用电调度模型；而日前负荷的预测值较为准确，则在日时间尺度上建立基于周时间调度方案的日时间尺度有序用电调度模型，以对周调度方案进行微调和修正。考虑负荷预测随机性的多时间尺度协调的有序用电调度方案在实际应用中针对用户负荷的变化具有更强的适应性和鲁棒性。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的一种具有随机性的用于多时间尺度协调的有序用电负荷调度方法流程图；以及图2为根据本专利技术实施方式的一种具有随机性的用于多时间尺度协调的有序用电负荷调度系统结构图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有随机性的用于多时间尺度协调的有序用电负荷调度方法，本方法包括：获取原始数据；将所述原始数据代入到周时间尺度有序用电负荷调度模型，求得周时间尺度调度方案，所述周时间尺度调度方案至少包括轮休、削峰、时段错峰调度手段；在所述周时间尺度调度方案基础上结合日时间尺度有序用电调度模型，求得日时间尺度协调的调度方案，所述日时间尺度调度方案至少包括移峰填谷调度手段；其中，所述周时间尺度有序用电负荷调度模型通过如下步骤建立，提取用户用电负荷特征曲线，对用户进行分类并设计用电负荷分类特征指标；建立用户的用电价值评分方法，并且基于用电价值评分方法为每种类型用户设计用电负荷调度方案；所述日时间尺度有序用电调度模型基于具有随机性的所述周时间尺度有序用电负荷调度模型建立。

【技术特征摘要】
1.一种具有随机性的用于多时间尺度协调的有序用电负荷调度方法，本方法包括：获取原始数据；将所述原始数据代入到周时间尺度有序用电负荷调度模型，求得周时间尺度调度方案，所述周时间尺度调度方案至少包括轮休、削峰、时段错峰调度手段；在所述周时间尺度调度方案基础上结合日时间尺度有序用电调度模型，求得日时间尺度协调的调度方案，所述日时间尺度调度方案至少包括移峰填谷调度手段；其中，所述周时间尺度有序用电负荷调度模型通过如下步骤建立，提取用户用电负荷特征曲线，对用户进行分类并设计用电负荷分类特征指标；建立用户的用电价值评分方法，并且基于用电价值评分方法为每种类型用户设计用电负荷调度方案；所述日时间尺度有序用电调度模型基于具有随机性的所述周时间尺度有序用电负荷调度模型建立。2.根据权利要求1所述的方法，所述获取原始数据还包括：提取用户用电负荷特征曲线，对用户进行分类并设计用电负荷分类特征指标；基于用户历史用电数据，根据基于密度的聚类算法DBSCAN，提取用户的特征用电负荷；基于用户的特征用电负荷，随机选取k个用户的特征用电负荷作为质心，利用K-means聚类法，划分用户聚类簇；选取用电负荷特征指标，计算各个簇用电负荷特征指标分布值，确认不同簇之间的区分点，以此设计特征指标，用于量化每种负荷簇之间的区别，以及判定单一用户所属负荷簇类型。3.根据权利要求1所述的方法，所述建立用户的用电价值评分方法，并且基于用电价值评分方法为每种类型用户设计用电负荷调度方案：建立用户用电价值评分指标并赋予不同的权重，计算用户用电价值评分；用户用电调度顺序采用从用电价值低分到高分的顺序进行；用户根据自身用电负荷曲线形态及调度顺序申报参与的调度方案及参与调度的用电负荷量，经过确认后加入有序用电负荷调度数据库，形成用户用电负荷调度方案。4.根据权利要求1所述的方法，所述建立周时间尺度有序用电负荷调度模型模型包括：所述周时间尺度有序用电负荷调度模型以用户参与各用电负荷调度方案总成本和输电线路中网络损耗成本之和最小为目标函数；并且构建周时间二次约束，所述周时间尺度有序用电负荷调度模型满足周时间二次约束条件。5.根据权利要求1所述的方法，所述日时间尺度有序用电调度模型基于具有随机性的所述周时间尺度有序用电负荷调度模型建立包括：所述日时间尺度有序用电调度模型根据用户参与方式计算控制成本，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟峰，赵兵，刘鹰，吕英杰，梁晓兵，岑炜，徐文静，李保丰，付义伦，曹永峰，许斌，孔令达，冯占成，任博，袁泉，张庚，卢艳，李丽丽，徐萌，包哲静，邱琬蓉，郭创新，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网江苏省电力公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：北京,11