【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统调度，具体地，涉及基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法与系统。
技术介绍
1、智能电网技术提供了用户更多的用电控制和反馈机制，如智能电表、插座和能源管理系统。用户能实时监测和管理用电行为，增加灵活性和可操作性，更好地响应用电需求。电网中心通过干预和反馈机制引导用户采取节能行为，鼓励用户在高峰期降低用电量或在低谷期增加用电量。
2、现有技术中，考虑用户用电特性的聚类方法包括：通过调查问卷、电力数据分析和智能电表等对用户的用电行为进行分析，使用k-means和som聚类算法对用电行为进行分类，帮助了解用户在不同时间段、季节和活动模式下的用电需求和习惯。但现有技术存在一些局限性：①获取大量电力数据和用户行为数据存在隐私和数据保护法规的限制，使得数据获取和分析变得困难。②用户参与度低，缺乏积极响应行为，影响需求响应策略的效果。③用户行为受多种因素影响，预测和干预用户用电行为困难，个性化需求响应策略的设计仍是挑战。
3、现有技术中，提出了负荷准线模型，并提供了基于准线的需求响应实施方案。其中，负荷准线被定义为平抑系统内波动的理想负荷曲线形状，用户根据个人偏好在激励下自主调整用电方式以接近准线，以实现可调资源和不可调资源的平衡。在基于负荷准线的需求响应中，调度中心每天公布次日的负荷准线，无需收集大量用户负荷数据进行计算，但仍然存在一些限制：①现有方法仅依据单一负荷准线引导用户，不考虑个性化引导和用户组合的潜力。某些用户难以接近负荷准线。②负荷聚类商无法有效分解负荷准线并确保用户自主选择和
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法与系统，提出负荷准线的分解方法、行业准线的计算模型和需求响应效果度量方法，实现基于用户用电特征的负荷准线分解以充分挖掘用户的调节潜力，基于负荷准线引导用户用电行为更接近负荷准线以满足需求响应。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术提出了一种基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，包括：
4、步骤1，以总时段内的总电量为基准，对负荷曲线进行标准化处理，获取负荷曲线的形状特征；
5、步骤2，以完全消纳新能源并且运行费用最小化为目标，建立需求响应的目标函数；构建供需平衡的约束条件；对目标函数和约束条件联合求解，得到系统内参与需求响应的所有负荷在时段内的耗电量，作为需求响应中心的负荷准线；
6、步骤3，计算负荷曲线的形状特征与需求响应中心的负荷准线之间的距离作为需求响应的调节代价；
7、步骤4，负荷聚类商将所辖用户的历史用电数据，经聚类得到m条标准负荷曲线；根据m条标准负荷曲线对负荷准线进行分解，得到对应的m条行业准线，并且每条行业准线与对应的标准负荷曲线之间的调节代价的加权和最小；
8、步骤5，需求响应中心发布m条行业准线。
9、步骤1中，以总时段内的总电量α为基准对负荷曲线l(t)进行标准化，满足如下关系式：
10、
11、式中，l*(t)为负荷曲线l(t)经过标准化算法fu()后的值。
12、步骤2中，目标函数满足如下关系式：
13、
14、式中，
15、pg,i(t)为系统内第i台可控发电机组在t时段有功出力，共ng台可控发电机组；
16、pr(t)为系统内光伏、风电等所有新能源发电在t时段的出力；
17、pr.max(t)为t时段新能源出力的最大值，通过日前预测获得；
18、ai、bi、ci分别为第i台可控发电机组的费用系数，目标函数的第一项是所有可控发电机组的运行费用之和；
19、cr为弃风弃光费用，目标函数第二项是未消纳新能源产生的费用，
20、t为总时段。
21、步骤2中，基于可调节的发电资源和参与响应的需求侧资源来平衡不可调节的新能源发电和不可响应的需求侧资源，构建供需平衡的约束条件。
22、约束条件包括：
23、
24、式中，
25、和pc(t)分别为系统内参与需求响应和不参与需求响应的所有负荷在t时段的耗电量；
26、ad为参与需求响应对应的调节系数。
27、约束条件还包括：
28、
29、pg,i(t)，pr(t)和是控制变量。
30、步骤3中，负荷曲线的形状特征与需求响应中心的负荷准线之间的距离满足如下关系式：
31、
32、式中，
33、e为将欧式距离转换到(0,1]区间后的需求响应效果度量指标；
34、ε为转换系数，
35、l*(t)为待度量的负荷曲线标准化后的值，即仅保留形状特征的负荷曲线；
36、d为仅保留形状特征的负荷曲线与负荷准线之间的欧式距离，
37、l*(t)为负荷曲线l(t)经过标准化算法fu()后的值。
38、步骤4中，对各类负荷的负荷曲线进行聚类，聚类得到m条标准负荷曲线，满足如下关系式：
39、
40、式中，
41、lx(t)、ly(t)分别为负荷x和负荷y的负荷曲线，
42、为标准负荷曲线。
43、每条行业准线满足如下关系式：
44、
45、式中，
46、为各条标准负荷曲线，
47、wi为各条标准负荷曲线对应的用户群日耗电量所占的百分比，
48、li(t)为各条行业准线，
49、t为总时段。
50、本专利技术提出了基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应系统，包括：
51、负荷曲线计算模块，负荷准线计算模块，调节代价计算模块，行业准线分解模块；
52、负荷曲线提取模块，用于以时段内总电量为基准，对负荷曲线进行标准化处理，获取负荷曲线的形状特征；
53、负荷准线计算模块，用于以完全消纳新能源并且运行费用最小化为目标，建立需求响应的目标函数；构建供需平衡的约束条件；对目标函数和约束条件联合求解，得到系统内参与需求响应的所有负荷在时段内的耗电量，作为需求响应中心的负荷准线；
54、调节代价计算模块，用于计算负荷曲线的形状特征与需求响应中心的负荷准线之间的距离作为需求响应的调节代价；
55、行业准线分解模块，用于负荷聚类商将所辖用户的历史用电数据，经聚类得到m条标准负荷曲线；根据m条标准负荷曲线对负荷准线进行分解，得到对应的m条行业准线，并且每条行业准线与对应的标准负荷曲线之间的调节代价的加权和最小；需求响应中心发布m条行业准线。
56、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术提出的方法实现用户自主组合后向不同目标做出改变，使得组合负荷曲线接近负荷准线。同时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
8.根据权利要求2所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
10.基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应系统，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于用户用电特征的负荷准线分解及需求响应方法，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：黄艺璇，段梅梅，庄重，栾开宁，方凯杰，程含渺，孔月萍，盛举，周雨奇，丁泽诚，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。