一种考虑需求响应的生产计划调整方法及系统技术方案

一种考虑需求响应的生产计划调整方法及系统，包括：基于预先建立的投入产出规划模型计算不参与需求响应的成本收益；基于预先设定的至少一个需求响应项目计算成本收益；在所述不参与需求响应的成本收益和基于需求响应项目的成本收益中选择成本收益最大的生产方式。本发明专利技术分析工业用户参与需求响应的成本收益核算，建立了用户生产参与需求响应的成本收益计算方法，为企业提供调整生产计划策略，提高了企业的需求响应潜力，使需求侧的资源更好地参与削峰填谷，为电网安全稳定运行做出贡献，使因容量不够造成的社会成本减小。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑需求响应的生产计划调整方法及系统
本专利技术涉及需求侧管理
，具体涉及一种考虑需求响应的生产计划调整方法及系统。
技术介绍
需求响应是指用户响应价格信号或激励机制从而改变原有用电方式的行为，需求响应也越来越成为一种有效的综合资源规划手段。需求响应可分为两种类型：激励型和电价型需求响应，不同需求响应项目会对用户的响应行为和生产计划产生不同影响。对用户响应能力的相关研究主要集中于几个方面：采用产业GDP/用电量来估算停电损失的宏观经济方法，但无法详细描述停电对各用户的实际影响程度；将电力失负荷价值作为可中断负荷定价的基本依据，但采用线性化的电力需求曲线比较粗糙且无法分析用户的利益；通过调查问卷方式分析用户对需求响应的接受程度，但用户缺乏相应专业知识实施困难且难以保证准确性；基于消费者心理学修正拟合出了用户响应度曲线，但结果依赖于已实施的需求响应实测数据。随着电力行业市场化的发展，需求响应成本分析成为需求响应项目制定与实施以及参与方参考的重要依据。而企业内部各工序、各产品之间存在着错综复杂的相互关系,各部门之间既存在直接联系又存在间接联系，常规方法无法对企业的成本收益特别是参与需求响应后的利润变化进行有效的核算。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本专利技术提供了一种考虑需求响应的生产计划调整方法及系统。本专利技术提供的技术方案是：一种考虑需求响应的生产计划调整方法，包括：基于预先建立的投入产出规划模型计算不参与需求响应的成本收益；基于预先设定的至少一个需求响应项目计算成本收益；在所述不参与需求响应的成本收益和基于需求响应项目的成本收益中选择成本收益最大的生产方式。优选的，所述基于预先建立的投入产出规划模型计算不参与需求响应的成本收益，包括：在所述投入产出规划模型中根据自产产品的数量和预设的自产产品销售价格计算最终产品价值；将购入的外购产品数量进行加工确定自产产品的数量；根据外购产品的数量和获取的外购产品的购入价格计算外购产品价值；基于最终产品价值和外购产品价值的差值获得不参与需求响应的成本收益；其中，根据所述最终产品数量计算需要完全消耗的外购产品数量。优选的，所述根据所述最终产品数量计算需要完全消耗的外购产品数量按下式表示：x＝(I-A)-1y＝(B+I)y式中：x：外购产品向量；y：最终产品产量向量；(I-A)-1：列昂节夫逆矩阵；(B+I)：列昂节夫矩阵。优选的，所述列昂节夫矩阵(B+I)如下式所示：式中：aij：直接消耗系数；所述直接消耗系数aij按下式计算：式中：xij：自产产品数量；xj：外购产品数量。优选的，所述基于预先设定的至少一个需求响应项目计算成本收益，包括：基于预先设定的至少一个需求响应项目以企业最大成本收益为目标建立目标函数和约束条件；对所述目标函数求解得到参与需求响应项目时企业的成本收益。优选的，所述基于预先设定的至少一个需求响应项目以企业最大成本收益为目标建立目标函数，如下式所示：式中：Pmax：最大成本收益；最终产品的价值；yi：第i种自产产品的数量；pi：第i种自产产品的销售价格；n：自产产品的种类数；外购产品价值；l：外购产品的种类；xj：外购产品数量；pj：第j种外购产品的购入价格；fDR：企业参与需求响应的成本收益变化。优选的，所述企业参与需求响应的成本收益变化fDR，包括：当企业不参与需求响应项目时，所述企业参与需求响应的成本收益变化fDR＝0；当参与电价型需求响应时，所述企业参与需求响应的成本收益变化按下式计算：fDR＝(p1-p2)xk+p3xl当参与激励型需求响应时，所述企业参与需求响应的成本收益变化按下式计算：式中：p1：峰谷电价的平均电价；p2：谷时段电价；xk：企业电量；p3：工人加班费；xl：生产总产品所需要的单位人工；中断损失；di：第i个产品中断生产的次数；ci：第i个产品中断生产带来的损失；Δt：响应时长；Δxk：削减负荷量；MDR(d,Δt,Δxk)：需求响应补贴函数；d：中断生产次数；Δt：响应时长；Δxk：削减负荷量；所述中断生产次数d，按下式计算：所述响应时长Δt，按下式计算：Δt＝t-t0式中：t：参与需求响应后的工作时长；t0：参与需求响应前的工作时长；所述削减负荷量Δt，按下式计算：式中：xk：参与需求响应后的电量；参与需求响应前的电量。优选的，所述基于企业最大成本收益建立约束条件，如下式所示：式中：aij：直接消耗系数；xi：i产品的购入向量；yi：第i种产品最终需求量；n：自产产品的种类数；l：外购产品的种类；(I-A)-1：列昂节夫逆矩阵；S0：每个部分提供的最大生产能力；H0：外界可供的最大资源数量；C0：市场需求的最大容量。优选的，所述在所述不参与需求响应的成本收益和基于需求响应项目的成本收益中选择成本收益最大的生产方式，包括：计算不参与需求响应项目时企业成本收益与参与各需求响应项目时企业成本收益的比值，选择所述比值最大对应的生产方式。优选的，所述需求响应项目，包括：电价型需求响应项目和激励型需求响应项目；所述电价型需求响应项目包括：峰时电价、谷时电价和平时电价；所述激励型需求响应项目包括：可中断负荷量、停电持续时间、提前通知时间和中断补偿。基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种考虑需求响应的生产计划调整系统，包括：第一计算模块，用于基于预先建立的投入产出规划模型计算不参与需求响应的成本收益；第二计算模块，用于基于预先设定的至少一个需求响应项目计算成本收益；选择模块，用于在所述不参与需求响应的成本收益和基于需求响应项目的成本收益中选择成本收益最大的生产方式。优选的，所述第一计算模型，包括：第一计算单元，用于在所述投入产出规划模型中根据自产产品的数量和预设的自产产品销售价格计算最终产品价值；第二计算单元，用于将购入的外购产品数量进行加工确定自产产品的数量；第三计算单元，用于根据外购产品的数量和获取的外购产品的购入价格计算外购产品价值；获取单元，用于基于最终产品价值和外购产品价值的差值获得不参与需求响应的成本收益；第四计算单元，用于根据所述最终产品数量计算需要完全消耗的外购产品数量。优选的，所述第二计算模块，包括：目标函数单元，用于基于预先设定的至少一个需求响应项目以企业最大成本收益为目标建立目标函数如下式所示：式中：Pmax：最大成本收益；最终产品的价值；yi：第i种自产产品的数量；pi：第i种自产产品的销售价格；n：最终产品的种类数；外购产品价值；l：外购产品的种类；xj：外购产品数量；pj：第j种外购产品的购入价格；fDR：企业参与需求响应的成本收益变化；约束条件单元，用于通过下式表示基于企业最大成本收益建立约束条件：式中：aij：直接消耗系数；xi：i产品的购入向量；yi：第i种产品最终需求量；(I-A)-1：列昂节夫逆矩阵；S0：每个部分提供的最大生产能力；H0：外界可供的最大资源数量；C0：市场需求的最大容量。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的技术方案，首先基于预先建立的投入产出规划模型计算不参与需求响应的成本收益；然后基于预先设定的至少一个需求响应项目计算成本收益；最后在不参与需求响应的成本收益和基于需求响应项目的成本收益中选择成本收益最大的生产方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑需求响应的生产计划调整方法，其特征在于，包括：基于预先建立的投入产出规划模型计算不参与需求响应的成本收益；基于预先设定的至少一个需求响应项目计算成本收益；在所述不参与需求响应的成本收益和基于需求响应项目的成本收益中选择成本收益最大的生产方式。

【技术特征摘要】
1.一种考虑需求响应的生产计划调整方法，其特征在于，包括：基于预先建立的投入产出规划模型计算不参与需求响应的成本收益；基于预先设定的至少一个需求响应项目计算成本收益；在所述不参与需求响应的成本收益和基于需求响应项目的成本收益中选择成本收益最大的生产方式。2.如权利要求1所述的生产计划调整方法，其特征在于，所述基于预先建立的投入产出规划模型计算不参与需求响应的成本收益，包括：在所述投入产出规划模型中根据自产产品的数量和预设的自产产品销售价格计算最终产品价值；将购入的外购产品数量进行加工确定自产产品的数量；根据外购产品的数量和获取的外购产品的购入价格计算外购产品价值；基于最终产品价值和外购产品价值的差值获得不参与需求响应的成本收益；其中，根据所述最终产品数量计算需要完全消耗的外购产品数量。3.如权利要求1所述的生产计划调整方法，其特征在于，所述根据所述最终产品数量计算需要完全消耗的外购产品数量按下式表示：x＝(I-A)-1y＝(B+I)y式中：x：外购产品向量；y：最终产品产量向量；(I-A)-1：列昂节夫逆矩阵；(B+I)：列昂节夫矩阵。4.如权利要求3所述的生产计划调整方法，其特征在于，所述列昂节夫矩阵(B+I)如下式所示：式中：aij：直接消耗系数；所述直接消耗系数aij按下式计算：式中：xij：自产产品数量；xj：外购产品数量。5.如权利要求1所述的生产计划调整方法，其特征在于，所述基于预先设定的至少一个需求响应项目计算成本收益，包括：基于预先设定的至少一个需求响应项目以企业最大成本收益为目标建立目标函数和约束条件；对所述目标函数求解得到参与需求响应项目时企业的成本收益。6.如权利要求5所述的生产计划调整方法，其特征在于，所述基于预先设定的至少一个需求响应项目以企业最大成本收益为目标建立目标函数，如下式所示：式中：Pmax：最大成本收益；最终产品价值；yi：第i种自产产品的数量；pi：第i种自产产品的销售价格；n：自产产品的种类数；外购产品价值；l：外购产品的种类；xj：外购产品数量；pj：第j种外购产品的购入价格；fDR：企业参与需求响应的成本收益变化。7.如权利要求6所述的生产计划调整方法，其特征在于，所述企业参与需求响应的成本收益变化fDR，包括：当企业不参与需求响应项目时，所述企业参与需求响应的成本收益变化fDR＝0；当参与电价型需求响应时，所述企业参与需求响应的成本收益变化按下式计算：fDR＝(p1-p2)xk+p3xl当参与激励型需求响应时，所述企业参与需求响应的成本收益变化按下式计算：式中：p1：峰谷电价的平均电价；p2：谷时段电价；xk：企业电量；p3：工人加班费；xl：生产产品时所需要的单位人工；中断损失；di：第i个产品中断生产的次数；ci：第i个产品中断生产带来的损失；Δt：响应时长；Δxk：削减负荷量；MDR(d,Δt,Δxk)：需求响应补贴函数；d：中断生产次数；Δt：响应时长；Δxk：削减负荷量；所述中断生产次数d，按下式计算：所述响应时长Δt，按...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚桃荣，李德智，石坤，陈宋宋，董明宇，卜凡鹏，潘明明，高赐威，郭旭歆，王国彬，安静，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，东南大学，
类型：发明
国别省市：北京,11