【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业负荷资源评估与调节，涉及一种工业用户负荷可中断能力评估方法，更具体的是一种基于解释结构模型的工业用户负荷可中断能力评估方法。
技术介绍
1、随着全球范围内可再生能源发电渗透率的提高，用户侧可调节负荷资源在电力系统源-网-荷协调互动、缓解区域电网供需紧平衡态势方面的重要性愈发突出，国内广东、浙江、江苏等地也先后对负荷侧灵活资源参与电力需求响应与调峰辅助服务交易进行了试点实践。用户侧可调节负荷资源以虚拟电厂、负荷聚合商等形式参与电力市场交易已成为我国统一电力市场体系和新型电力系统建设背景下的重要发展趋势。
2、从国内外电力市场运行经验来看，用电容量大且负荷规律性较强的大工业用户是电力需求响应与辅助服务交易的主力军。然而，由于历史原因，我国大工业用户对传统行政性有序用电的理解程度较高，普遍通过生产线停产检修等方式响应政府主管部门的负荷管理指令，继而导致其在电力需求响应和辅助服务市场中也采取类似的手段参与负荷调节。这既造成用户可调节负荷资源的，也使工业用户因减产蒙受经济损失，阻碍用户侧可调节负荷资源市场化的深入推进。
3、为此，亟须开展面向大工业用户的负荷可中断能力评估技术研究，协助电力用户合理调用可调节负荷资源，提升电力需求响应与辅助服务的实施成效。
4、然而，现有研究普遍采用负荷建模或大数据分析的方法定量评估用户可调节潜力，往往忽视了工业用户生产工艺与工序对用电设备实际调节能力的影响，削弱了相关成果对用户可调节负荷资源评估与调用的现实指导意义。
技术实
1、针对上述现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供了一种工业用户负荷可中断能力评估方法。其目的是为了实现结合工业用户的生产工艺和工序特点评估其用电设备负荷可中断能力，为用户应对不同容量负荷调节要求提供合理的用电设备负荷管理方案的专利技术目的。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
3、一种工业用户负荷可中断能力评估方法，包括：
4、根据工业用户生产工艺和工序，划分生产环节的子流程；根据各生产环节的子流程所涉用电设备，建立对应的可中断负荷子模块；
5、根据可中断负荷子模块和所述用电设备间的关联关系，建立用电设备链接矩阵，求解可达矩阵，建立用电设备多级递阶有向图；
6、基于用电设备多级递阶有向图，评估可中断负荷子模块的负荷可中断能力；
7、集成各可中断负荷子模块的负荷可中断能力，建立用户全生产工序可中断负荷模型，自底向上逐层搜索满足要求的节点，以用户生产工序影响范围最小为目标，形成阶梯型负荷中断方案。
8、更进一步的，所述根据可中断负荷子模块和所述用电设备间的关联关系，建立用电设备链接矩阵，求解可达矩阵，建立用电设备多级递阶有向图，具体包括以下步骤：
9、步骤(1)按用户可中断负荷子模块所涉用能设备建立子模块用电设备集，判断子模块用电设备集各用电设备之间是否存在直接影响关系，并用链接矩阵a＝(aij)n×n表示全部直接的影响关系；按用户生产工艺和工序要求，若用电设备ei的生产运行需要用电设备ej直接参与辅助运行，则影响关系参数aij＝1；若用电设备ei运行不需要用电设备ej直接参与辅助运行，则aij＝0；
10、步骤(2)若用电设备链接矩阵a内用电设备ei和ej互相辅助运行，则定义用电设备ei和ej为强关联设备，将其作为独立设备组进行可中断能力评估，合并用电设备ei和ej，并更新用电设备链接矩阵a；
11、步骤(3)根据更新后的用电设备链接矩阵a′，采用自乘法求解可达矩阵m＝(mij)p×p。依据推移律的特性，其中，mij为独立用电设备(组)i和j的可达关系参数，p为用电设备集所含独立用电设备(组)数；m是个p×p的矩阵；
12、当k<p-1时，其中，k表示矩阵a乘法运算次数；
13、若(a′+i)≠(a′+i)2≠…≠(a′+i)k≠(a′+i)k+1＝l，则有m＝(a′+i)k+1；其中，p为用电设备集所含独立用电设备/组数，i为单位矩阵，矩阵乘法满足布尔代数运算法则；
14、步骤(4)根据可达矩阵m计算各独立用电设备/组的可达集合p(ei)和先行集合q(ei)，满足：
15、
16、根据可达集合p(ei)、先行集合q(ei)求出满足下式的独立用电设备/组集合l1：
17、
18、上式中，l1即解释结构模型的第1层独立用电设备/组集合，其在对应可中断负荷子模块中可独立生产运行；删掉原可达矩阵m中l1各独立用电设备/组的行和列得到新的矩阵m’；对m’进行同样操作可得到解释结构模型第2层独立用电设备/组集合l2；重复上述操作，依次求出各层独立用电设备/组集合，形成用电设备多级递阶有向图。
19、更进一步的，所述基于用电设备多级递阶有向图，评估可中断负荷子模块的负荷可中断能力，包括以下步骤：
20、步骤(1)根据子模块用电设备多级递阶有向图，采用递归的方法建立节点负荷可中断能力传导路径；
21、步骤(2)根据用户生产工艺和用电设备调节性能将用电设备划分为可中断与不可中断两类；
22、步骤(3)子模块用电设备多级递阶有向图的各节点负荷可中断能力为影响该节点负荷可中断能力的用电设备集内各用电设备的负荷可中断能力的和。
23、更进一步的，步骤(1)所述根据子模块用电设备多级递阶有向图，采用递归的方法建立节点负荷可中断能力传导路径；即用电设备多级递阶有向图中第t层第r个节点的负荷可中断能力与该节点用电设备/组{et,r}及其第t+1层子节点的用电设备/组相关，表示为：
24、
25、其中，et,r表示影响第t层第r个节点负荷可中断能力的用电设备集，bt,r,t+1,s为第t层第r个节点负荷与第t+1层第s个节点负荷的节点关系参数，若第t层第r个节点为第t+1层第s个节点的父节点，则bt,r,t+1,s取全集u，否则bt,r,t+1,s取et+1,s表示影响第t+1层第s个节点负荷可中断能力的用电设备集；
26、步骤(2)所述根据用户生产工艺和用电设备调节性能将用电设备划分为可中断与不可中断两类，是基于子模块用电设备多级递阶有向图，自上而下修订子模块用电设备的负荷可中断类别，若第t层第r个节点用电设备/组{et,r}不可中断，则其第t-1层父节点用电设备/组无论是否可中断，均应修订为不可中断设备，用于支撑用电设备/组{et,r}连续生产运行；
27、步骤(3)所述子模块用电设备多级递阶有向图的各节点负荷可中断能力为影响该节点负荷可中断能力的用电设备集内各用电设备的负荷可中断能力的和，是指子模块用电设备多级递阶有向图中第t层第r个节点的负荷可中断能力为et,r内各用电设备的负荷可中断能力的和。
28、更进一步的，所述集成各可中断负荷子模块的负荷可中断能力，建立用户全生产工序可中断负荷模型，是指工业用户本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工业用户负荷可中断能力评估方法，其特征是：包括：
2.根据权利要求1所述的一种工业用户负荷可中断能力评估方法，其特征是：所述根据可中断负荷子模块用电设备间的关联关系，建立用电设备链接矩阵，求解可达矩阵，建立用电设备多级递阶有向图，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种工业用户负荷可中断能力评估方法，其特征是：所述基于用电设备多级递阶有向图，评估可中断负荷子模块的负荷可中断能力，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种工业用户负荷可中断能力评估方法，其特征是：步骤(1)所述根据子模块用电设备多级递阶有向图，采用递归的方法建立节点负荷可中断能力传导路径；用电设备多级递阶有向图中第t层第r个节点的负荷可中断能力与该节点用电设备/组{et,r}及其第t+1层子节点的用电设备/组相关，表示为：
5.根据权利要求1所述的一种工业用户负荷可中断能力评估方法，其特征是：所述集成各可中断负荷子模块的负荷可中断能力，自底向上逐层搜索满足要求的节点，以用户生产工序影响范围最小为目标，形成阶梯型负荷中断方案，是指工业用户全生产工序的用
6.一种工业用户负荷可中断能力评估装置，其特征是：包括：
7.根据权利要求6所述的一种工业用户负荷可中断能力评估装置，其特征是：
8.根据权利要求6所述的一种工业用户负荷可中断能力评估装置，其特征是：所述负荷可中断能力评估模块，用于基于用电设备多级递阶有向图，评估可中断负荷子模块的负荷可中断能力，包括以下步骤：
9.一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6中任一权利要求所述的一种工业用户负荷可中断能力评估方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征是：所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一权利要求所述的一种工业用户负荷可中断能力评估方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种工业用户负荷可中断能力评估方法，其特征是：包括：
2.根据权利要求1所述的一种工业用户负荷可中断能力评估方法，其特征是：所述根据可中断负荷子模块用电设备间的关联关系，建立用电设备链接矩阵，求解可达矩阵，建立用电设备多级递阶有向图，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种工业用户负荷可中断能力评估方法，其特征是：所述基于用电设备多级递阶有向图，评估可中断负荷子模块的负荷可中断能力，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种工业用户负荷可中断能力评估方法，其特征是：步骤(1)所述根据子模块用电设备多级递阶有向图，采用递归的方法建立节点负荷可中断能力传导路径；用电设备多级递阶有向图中第t层第r个节点的负荷可中断能力与该节点用电设备/组{et,r}及其第t+1层子节点的用电设备/组相关，表示为：
5.根据权利要求1所述的一种工业用户负荷可中断能力评估方法，其特征是：所述集成各可中断负荷子模块的负荷可中断能力，自底向上逐层搜索满足要求的节点，以用户生产工序影响范围最小为目标，形成阶梯型负荷中断方案，是...
【专利技术属性】
技术研发人员：张智，张哲，刘桁宇，孙家正，朱义东，胡大伟，杨璐羽，段方维，王珊珊，陈强，呼笑笑，张天宇，杜威，李海峰，顾泰宇，王智博，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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