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电采暖设备参与电力调峰的控制方法、装置和存储介质

更新时间:2024-07-01
电采暖设备参与电力调峰的控制方法、装置和存储介质 专利申请类型:实用新型专利;
源自:北京高价值专利检索信息库;

专利名称:电采暖设备参与电力调峰的控制方法、装置和存储介质

专利类型:实用新型专利

专利申请号:CN202210793164.9

专利申请(专利权)人:清华大学
权利人地址:北京市海淀区清华园1号

专利发明(设计)人:杨旭东,丁星利,乐慧

专利摘要:本公开提供的电采暖设备参与电力调峰的控制方法、装置和存储介质,包括:构建设备运行特征数据库;根据当前电网调控需求确定电采暖设备的需求响应目标功率#imgabs0#根据电采暖设备的当前运行状况、当前室外气象参数及设备运行特征数据库确定可参与电力调峰的电采暖设备的总台数N及总可调能力#imgabs1#根据#imgabs2#与#imgabs3#的大小关系设定当前运行策略,基于当前运行策略生成当前调峰指令;控制电采暖设备执行当前调峰指令,获取所有电采暖设备的当前运行时序数据,确定各电采暖设备运行特征,将其存入设备运行特征数据库中。本公开利用建筑物本身的热惯性使电采暖设备参与电力调峰从而实现电力系统的高效运行。

主权利要求:
1.一种电采暖设备参与电力调峰的控制方法,其特征在于,包括:
构建设备运行特征数据库,其内存储有根据电采暖设备历史运行时序数据确定的电采暖设备运行特征;
当前控制周期开始时刻,获取当前电网调控需求、电采暖设备的当前运行状况及当前室外气象参数,根据所述当前电网调控需求确定电采暖设备的需求响应目标功率 根据所述电采暖设备的当前运行状况、所述当前室外气象参数及所述设备运行特征数据库中存储的数据确定可参与电力调峰的电采暖设备的总台数N及总可调能力设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略:若 则设定所述当前运行策略为N台电采暖设备均按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;若 则设定所述当前运行策略为选定N台中的n台电采暖设备按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;基于所述当前运行策略生成当前调峰指令;
控制电采暖设备执行当前调峰指令,获取所有电采暖设备的当前运行时序数据,根据所述当前运行时序数据确定各电采暖设备运行特征和各电采暖设备的运行状况,并将各电采暖设备运行特征存入所述设备运行特征数据库中,用于下一控制周期;
所述电采暖设备运行特征包括不同室外气象条件下和一天中不同时段下电采暖设备的启停概率、功耗特性和供热特性,以及用户调峰响应指数,所述用户调峰响应指数用于反映用户对于调峰的参与度,所述用户调峰响应指数的初始值为100%,表示用户愿意参与每次调峰,通过用户在每次调峰过程中是否进行与调峰指令相反的调节操作,对用户调峰响应指数进行修正,修正后的所述用户调峰响应指数为用户进行与调峰指令相反的调节操作的总次数与调峰指令发送总次数的比值;
设备运行特征数据库存储的电采暖设备运行特征还包括设备归属地信息、调峰历史信息和电采暖设备启停时长上限中的任意一种或多种;
选定n台电采暖设备的具体步骤包括:
根据所述电采暖设备的需求响应目标功率和所述总可调能力确定参与电力调峰的电采暖设备的台数n;
基于规则及其优先等级选定参与电力调峰的n台电采暖设备,所述规则为安全性规则、用户参与度优先规则、对用户影响最小规则和平均性规则中的任意一项或多项,其中:所述安全性规则:以对电网影响最小为目标、最大化响应调峰需求,要求参与电力调峰的电采暖设备在归属地上差别最大化;
所述用户参与度优先规则:优先选择所述用户调峰响应指数高的电采暖设备;
所述对用户影响最小规则:根据电采暖设备的历史运行时序数据,获取电采暖设备的逐时开关机概率,优先选择与当前调控需求更接近的电采暖设备;
所述平均性规则:根据调峰历史信息中的前序调峰参与时刻进行排序,优先选择距离上次参与调峰时刻最远的电采暖设备。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述电采暖设备运行特征包括不同室外气象条件下和一天中不同时段下电采暖设备的启停概率、功耗特性和供热特性。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述电采暖设备运行特征是通过对所述电采暖设备历史运行时序数据进行分析得到,所述分析采用的方法包括机器学习、聚类分析和拟合中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,对电采暖设备的历史运行时序数据进行分析,以获取所述电采暖设备的逐时开关机概率,所述分析采用的方法包括机器学习、聚类分析和拟合中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,通过分层序列法或权重法确定选择的多项所述规则的优先等级。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1~5中任一项所述的电采暖设备参与电力调峰的控制方法。 说明书 : 电采暖设备参与电力调峰的控制方法、装置和存储介质技术领域[0001] 本公开实施例属于节能技术领域,特别涉及一种电采暖设备参与电力调峰的控制方法、装置和存储介质。背景技术[0002] 随着可再生能源装机容量的不断提高,导致电力系统调峰压力日益增大,灵活调节资源的匮乏限制了可再生能源的接入。近年来为实现室内外空气质量的改善、农村生活水平的提高,电力采暖设备已被广泛用于北方农村冬季采暖。大量的电力采暖设备分散安装在农村,鉴于其可中断柔性负荷以及可快速实时响应的特征,成为了电力调峰需求响应的宝贵资源。这是因为在北方冬季夜间采暖时,可以利用建筑物本身的热惯性蓄能,使得用电供暖的同时为电网削峰填谷。即在可再生电力供应充裕而电力负荷低谷时,用电力驱动电力采暖设备;在可再生电力供应不足而电力负荷达到高峰期时,停止电力供暖,利用建筑本身的热惯性维持室内热状态。利用建筑物巨大的热惯性作为海量蓄能体,平衡了不稳定的可再生电力与电力负荷需求间的不匹配问题。[0003] 要实现电力采暖设备深度参与电力系统调峰,一方面要对电力采暖设备实现远程控制,更重要的是提出基于末端采暖出力特性来匹配电网负荷特性的调峰策略方法。现有的电力空气调节设备调控机制多为基于物理模型建模、以负荷聚合商的经济性为出发点对大面积台区的设备进行集中调控,这样的方式忽略设备在真实场景中的运行特征,难以对每个电采暖设备单体进行个性化的精准调控,从而造成用户舒适程度的降低。而北方常见的电力采暖设备,包括空气源热泵热风机、空气源热泵热水机、电暖气等,其实际运行功率曲线并非一条直线,与室外天气、建筑特征、用户使用习惯等有直接的关系,极难实现大规模的物理仿真。发明内容[0004] 本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。[0005] 为此,本公开第一方面实施例提供的电采暖设备参与电力调峰的控制方法,利用建筑物本身的热惯性使电采暖设备参与电网的需求响应从而实现电力系统的高效运行。[0006] 本公开第一方面实施例提供的电采暖设备参与电力调峰的控制方法,包括:[0007] 构建设备运行特征数据库,其内存储有根据电采暖设备历史运行时序数据确定的电采暖设备运行特征;[0008] 当前控制周期开始时刻,获取当前电网调控需求、电采暖设备的当前运行状况及当前室外气象参数,根据所述当前电网调控需求确定电采暖设备的需求响应目标功率根据所述电采暖设备的当前运行状况、所述当前室外气象参数及所述设备运行特征数据库中存储的数据确定可参与电力调峰的电采暖设备的总台数N及总可调能力[0009] 设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略:若 则设定所述当前运行策略为N台电采暖设备均按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;若 则设定所述当前运行策略为选定N台中的n台电采暖设备按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;基于所述当前运行策略生成当前调峰指令;[0010] 控制电采暖设备执行当前调峰指令,获取所有电采暖设备的当前运行时序数据,根据所述当前运行时序数据确定各电采暖设备运行特征和各电采暖设备的运行状况,并将各电采暖设备运行特征存入所述设备运行特征数据库中,用于下一控制周期。[0011] 在一些实施例中,所述电采暖设备运行特征包括不同室外气象条件下和一天中不同时段下电采暖设备的启停概率、功耗特性和供热特性。[0012] 在一些实施例中,所述电采暖设备运行特征是通过对所述电采暖设备的历史运行数据进行分析得到,所述分析采用的方法包括机器学习、聚类分析和拟合中的任意一种。[0013] 在一些实施例中,所述电采暖设备运行特征包括不同室外气象条件下和一天中不同时段下电采暖设备的启停概率、功耗特性和供热特性,以及用户调峰响应指数,所述用户调峰响应指数用于反映用户对于调峰的参与度,所述用户调峰响应指数的初始值为100%,表示用户愿意参与每次调峰,通过用户在每次调峰过程中是否进行与调峰指令相反的调节操作,对用户调峰响应指数进行修正,修正后的所述用户调峰响应指数为用户进行与调峰指令相反的调节操作的总次数与调峰指令发送总次数的比值。[0014] 在一些实施例中,设备运行特征数据库存储的电采暖设备运行特征还包括设备归属地信息、调峰历史信息和电采暖设备启停时长上限中的任意一种或多种。[0015] 在一些实施例中,选定n台电采暖设备的具体步骤包括:[0016] 根据所述电采暖设备的需求响应目标功率和所述总可调能力确定参与电力调峰的电采暖设备的台数n;[0017] 基于规则及其优先等级选定参与电力调峰的n台电采暖设备,所述规则为安全性规则、用户参与度优先规则、对用户影响最小规则和平均性规则中的任意一项或多项,其中:[0018] 所述安全性规则:以对电网影响最小为目标、最大化响应调峰需求,要求参与电力调峰的电采暖设备在归属地上差别最大化;[0019] 所述用户参与度优先规则:优先选择所述用户调峰响应指数高的电采暖设备;[0020] 所述对用户影响最小规则:根据电采暖设备的历史运行时序数据,获取电采暖设备的逐时开关机概率,优先选择与当前调控需求更接近的电采暖设备;[0021] 所述平均性规则:根据调峰历史信息中的前序调峰参与时刻进行排序,优先选择距离上次参与调峰时刻最远的电采暖设备。[0022] 在一些实施例中,对电采暖设备的历史运行时序数据进行分析,以获取所述电采暖设备的逐时开关机概率,所述分析采用的方法包括机器学习、聚类分析和拟合中的任意一种。[0023] 在一些实施例中,通过分层序列法或权重法确定选择的多项所述规则的优先等级。[0024] 本公开第一方面实施例提供的电采暖设备参与电力调峰的控制方法,具有以下特点及有益效果:[0025] 本公开第一方面实施例提供的电采暖设备参与电力调峰的控制方法,具有以历史使用数据为特征依据的真实性、对电采暖设备运行状况监测的实时性、对用户调节参与度进行充分考虑的反馈性,能在最大化调峰效果、提升电力系统运行效率的同时保证用户的最高优先级和热舒适程度。其核心是基于实际运行数据,通过大数据分析的方法对电采暖设备的真实运行特征进行识别,基于此给出适应于电网负荷特性的末端电采暖设备控制方法,对末端进行设备启停等控制,并根据实时反馈的用户调节情况进行策略优化。借助于本发明的技术方案,可有效提高末端电采暖设备参与电力调峰的智能化水平,缓解电力供需矛盾,提高电网发电效率和可再生电力的利用率。[0026] 本公开第二方面实施例提供的电采暖设备参与电力调峰的控制装置,包括:[0027] 第一模块,用于构建设备运行特征数据库,其内存储有根据电采暖设备历史运行时序数据确定的电采暖设备运行特征;[0028] 第二模块,用于在当前控制周期开始时刻,获取当前电网调控需求、电采暖设备的当前运行状况及当前室外气象参数,根据所述当前电网调控需求确定电采暖设备的需求响应目标功率 根据所述电采暖设备的当前运行状况、所述当前室外气象参数及所述设备运行特征数据库中存储的数据确定可参与电力调峰的电采暖设备的总台数N及总可调能力[0029] 第三模块,用于设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略:若 则设定所述当前运行策略为N台电采暖设备均按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;若 则设定所述当前运行策略为选定N台中的n台电采暖设备按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;基于所述当前运行策略生成当前调峰指令;和[0030] 第四模块,用于控制电采暖设备执行当前调峰指令,获取所有电采暖设备的当前运行时序数据,根据所述当前运行时序数据确定各电采暖设备运行特征和各电采暖设备的运行状况,并将各电采暖设备运行特征存入所述设备运行特征数据库中,用于下一控制周期。[0031] 本公开第三方面实施例提供的计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据本公开第一方面任一实施例提供的电采暖设备参与电力调峰的控制方法。附图说明[0032] 图1是本公开第一方面实施例提供的电采暖设备参与电力调峰的控制方法的整体流程框图;[0033] 图2是本公开实施例1提供的控制方法采用的一种调峰系统的架构图;[0034] 图3为本公开实施例1提供的控制方法的具体流程框图;[0035] 图4为本公开第三方面实施例提供的电子设备的架构图。具体实施方式[0036] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细描述。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请,并不用于限定本申请。[0037] 相反,本申请涵盖任何由权利要求定义的在本申请精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步,为了使公众对本申请有更好的了解,在下文对本申请的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。[0038] 为了解决北方冬季采暖期间缺乏灵活调节资源导致电力系统调峰压力日益增大的问题,本公开第一方面实施例将农村末端电采暖设备当做电力调峰的虚拟调峰电厂,提出了一种电采暖设备参与电力调峰的控制方法,参见图1,该控制方法包括:[0039] 构建设备运行特征数据库,其内存储有根据电采暖设备历史运行时序数据确定的电采暖设备运行特征;[0040] 当前控制周期开始时刻,获取当前电网调控需求、电采暖设备的当前运行状况及当前室外气象参数,根据当前电网调控需求确定电采暖设备的需求响应目标功率 根据电采暖设备的当前运行状况、当前室外气象参数及设备运行特征数据库中存储的数据确定可参与电力调峰的电采暖设备的总台数N及总可调能力[0041] 设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略:若 则设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略为N台电采暖设备均按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;若 则设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略为选定N台中的n台电采暖设备按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;基于设定的电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略生成当前调峰指令;[0042] 控制电采暖设备执行当前调峰指令,获取所有电采暖设备的当前运行时序数据,根据当前运行时序数据确定各电采暖设备运行特征和各电采暖设备的运行状况,并将各电采暖设备运行特征存入设备运行特征数据库中,用于下一控制周期。[0043] 在一些实施例中,设备运行特征数据库存储的电采暖设备运行特征包括但不限于不同室外气象条件下和一天中不同时段的电采暖设备启停概率、功耗特性和供热特性,电采暖设备运行特征可通过对电采暖设备的历史运行数据进行机器学习、聚类分析或拟合等方法来获取。通过这样的方法得到的电采暖设备运行特征由于来自于真实的运行数据,更能接近实际运行状况,基于此得到的实际场景下的运行特征可以更好地指导调控策略的制定,并且可以避免物理模型模拟所带来的代表性不足等的弊端,具备更高的准确性。[0044] 在一些实施例中,设备运行特征数据库存储的电采暖设备运行特征还包括用户调峰响应指数,该用户调峰响应指数用于反映用户对于调峰的参与度,用户调峰响应指数为用户进行与调峰指令中相反的开关机调节操作的总次数与调峰指令发送总次数的比值。用户调峰响应指数的初始值为100%,表示用户愿意参与每次调峰,通过用户在每次调峰过程中是否进行与调峰指令相反的开关机调节操作,对用户调峰响应指数进行修正,例如第一次调峰指令下发并且设备执行指令关机后,用户未进行与调峰指令相反的开机操作,则用户调峰响应指数依旧为100%;第二次发送调峰指令并且设备执行指令关机后,用户进行与调峰指令相反的开机操作,此时用户调峰响应指数则修正为50%。由于末端是分散的用户,而非大型空调系统,是否考虑用户的个性化偏好以及调节参与度会直接影响到用户的采暖满意度,是调控策略制定不能忽视的重要因素。采用用户调峰响应指数,将用户对于调峰的参与度纳入是否对电采暖设备进行调节的考虑因素,可以避免对不愿意参与调峰的用户进行反复的调节而引起的不满。[0045] 在一些实施例中,设备运行特征数据库存储的电采暖设备运行特征还包括设备归属地信息,以此确定电采暖设备对应的所属村、镇等区位信息。[0046] 在一些实施例中,设备运行特征数据库存储的电采暖设备运行特征还包括调峰历史信息,即电采暖设备之前每次参与调峰的时刻信息。[0047] 在一些实施例中,设备运行特征数据库存储的电采暖设备运行特征还包括电采暖设备启停时长的上限,根据不同时段室温响应变化规律,以及室内温度变化范围,得到不同室外气象条件和不同时段设备启停时长的上限。例如通过机器学习等方法得到关机后室温下降速度,根据当前室温平均值以及设定室温下限,可得到电采暖设备的关机时长上限,从而避免关闭电采暖设备时间过长导致室内温度过低等影响用户热舒适的情况发生。[0048] 在一些实施例中,根据电采暖设备的当前运行状况、当前室外气象参数及设备运行特征数据库中存储的数据确定电采暖设备参与电力调峰的可调能力,具体包括以下步骤:[0049] 根据电采暖设备的当前运行状况确定可参与电力调峰的电采暖设备的总台数N,例如,对于削峰而言,N等于当前开机运行且通讯正常的电采暖设备的总台数;对于填谷而言,N等于当前关机且通讯正常的电采暖设备的总台数;[0050] 根据当前室外气象参数对应的设备运行特征数据库中电采暖设备的功耗特性p计算出可参与调峰的电采暖设备所能提供的总可调能力 本实施例中采用的电采暖设备的功耗特性p是通过电采暖设备的历史运行数据得到,更接近实际运行状况,计算结果具备更高的准确性。[0051] 在一些实施例中,选定n台电采暖设备的具体步骤如下:[0052] 根据电采暖设备的需求响应目标功率和电采暖设备参与电力调峰的总可调能力确定参与电力调峰的电采暖设备的台数n;[0053] 基于规则及其优先等级选定参与电力调峰的n台电采暖设备,所述规则为安全性规则、用户参与度优先规则、对用户影响最小规则和平均性规则中的任意一项或多项,以下针对这四项规则进行详细解释:[0054] 安全性规则:对电采暖设备进行集中启停会在短时间内提高或降低片区的电力负荷,为避免受控电采暖设备造成区域电网瞬时负荷的大幅波动,以对电网影响最小为目标、最大化响应调峰需求,要求参与电力调峰的电采暖设备尽量在归属地上差别最大化;[0055] 用户参与度优先规则:根据用户在电力调峰过程中的调节行为,对用户的调峰响应指数进行计算,优先选择用户调峰响应指数高的电采暖设备,具体用户调峰响应指数定义见前述内容;[0056] 对用户影响最小规则:根据电采暖设备的历史运行时序数据,通过机器学习、聚类分析或拟合等方法来获取各台电采暖设备的逐时开关机概率,优先选择开关机概率与当前调控需求(即削减或增加电采暖设备的运行功率)更接近的电采暖设备进行调节;例如,对于削峰而言,当前调控需求则为关机,将当前开机概率最小的电采暖设备作为与当前调控需求最接近的电采暖设备;对于填谷而言,当前调控需求则为开机,将当前关机概率最小的电采暖设备作为与当前调控需求最接近的电采暖设备;[0057] 平均性规则:为避免某些电采暖设备多次参与调峰,而另一些电采暖设备极少参与调峰的情况,根据调峰历史信息中的前序调峰参与时刻(即电采暖设备在当前时刻距上一次参与调峰时刻的时间长度)进行排序,优先选择距离上次参与调峰时刻最远的电采暖设备进行调节,以保证各电采暖设备参与调峰的平均性;[0058] 在选定规则后,各规则的优先等级可采用分层级或加权等方法进行确定。最小调控单元可以是每一台电力采暖设备,也可以是多台为一组的电力采暖设备,使得电采暖设备的用电特性可以有助于电网的削峰填谷。[0059] 在一些实施例中,可根据实际需要选择一项或多项规则,并确定各规则的优先等级。例如,采用分层级优先等级的方法选定用户参与度优先与对用户影响最小两项规则进行当前运行策略的设定,首先根据用户参与度优先规则即用户调峰响应指数由大到小排序并由大到小选择参与电力调峰的电采暖设备,当两台电采暖设备的用户调峰响应指数相同时,进一步根据对用户影响最小规则即将调峰时段内的开关机概率积分并进行排序,选择与调峰需求最接近的电采暖设备参与电力调峰。又例如,采用加权的方法确定选择的各项规则的优先等级,选择的各项规则的权值之和为1,优先等级越高的规则赋予其权值越大,反之,优先等级越低的规则赋予其权值越小。基于本实施例提供的四项规则,用户可根据具体应用场景及需求进行调峰运行策略制定,具备个性化、可灵活选择、更大的普适性的优点。[0060] 在一些实施例中,生成的当前调峰指令包括电采暖设备的开关机命令、调峰定时运行时长(即电采暖设备参数调峰的过程中定时开机或关机的时长)和设定温度。需要说明的是,为了保证用户的采暖需求,用户对电采暖设备的运行状态享有最高调控级别,即在下发当前调峰指令和/或电采暖设备按照当前调峰指令进行运行后,用户可以对电采暖设备的运行状态进行调节。[0061] 以下描述本公开提供的电采暖设备参与电力调峰的控制方法的具体实施例,本实施例应用于北方农村地区分房间安装的电采暖设备。[0062] 本实施例通过图2所示的调峰控制系统实现,该调峰控制系统包括管理层、通信层和设备层,其中:[0063] 管理层,包括数据采集与管理平台,在其内构建有设备运行特征数据库,数据采集与管理平台用于采集室外气象参数、电网调度数据并存储电采暖设备运行特征,以对整个调峰控制系统内各器件的运行和安全以及数据交换进行管理;[0064] 通信层,包括通过通信网络与管理层连接的若干通信模块,用于将设备层采集到的数据上传至管理层和将管理层生成的调控指令下发至设备层,各通信模块可负责多台也可负责单台电力采暖设备的数据传输;[0065] 设备层,包括电采暖设备以及与之相连接的智能终端,智能终端用于对电采暖设备的运行数据进行采集、储存和上传至通信层,电采暖设备执行通信层下发的调控指令。[0066] 在本实施例中,电采暖设备为空气源热泵热风机(以下简称为“热风机”),通信模块为集中器,共有10台集中器,各热风机通过集中器与管理平台相连接,每台热风机设备可通过集中器实现数据采集并传输至管理平台,以及管理平台的调控指令下发实现单台或多台热风机控制。每台集中器分别控制100台热风机,每台集中器对应有各自的所属地信息。每台集中器通过有线或无线等方式与管理平台、热风机实现数据连接,从而执行运行数据上传和调控指令下发的功能。[0067] 每台热风机可以接受集中器下发的调峰指令并执行,同时末端用户(即热风机用户)具有最高调控级别,即在下发调控指令、热风机按照调控指令运行后,末端用户可以对热风机进行调节。[0068] 参见3,本实施例提供的电采暖设备参与电力调峰的控制方法,具体包括以下步骤:[0069] 1、根据调峰控制系统所采集的热风机历史运行时序数据使用机器学习的方法进行特征识别,获取在自然开启状态下的运行特征参数并存入数据库,其中包括:a.每台热风机的设备编号及其所属集中器编号,根据编号可对应的所属村、镇等区位信息;b.电采暖设备运行特征,包括不同室外气象条件下的全天启停概率曲线、功耗特性、供热特性;c.用户调峰响应指数;d.调峰历史信息;e.设定室内温度在14℃~28℃之间,根据历史运行数据计算不同时段及室外温度条件下的设备启停时长的上限;[0070] 2、当前控制周期开始时刻,接收电网的日前负荷调度需求,以此确定热风机的需求响应目标功率 本实施例中需要减少热风机用电功率,实现削峰;获取热风机设备的当前运行状况(包括当前所有热风机的开关机、设定温度等状况)和当前室外气象参数,结合设备运行特征数据库中存储的热风机的功耗特性和用户调峰响应指数等信息,确定可参与电力调峰的热风机的总台数N和总可调能力 以及当前时刻热风机的关机时长上限。[0071] 3、本实施例中热风机的总可调能力 大于热风机的需求响应目标功率 因此设定热风机参与电力调峰的当前运行策略为选定N台中的n台热风机按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰,即n台热风机进行关机操作,具体步骤如下:[0072] 本实施例通过用户参与度优先规则和对用户影响最小规则,并采用分层序列法,对两项规则进行执行,选定参与电力调峰的n台热风机。具体步骤为:将N台热风机的用户调峰响应指数从大到小进行排序,得到一次序列,其中,对于用户调峰响应指数相同的热风机,在一次序列基础上,对用户调峰响应指数相同的热风机在当前时刻的关机时长上限时间段内的关机概率进行积分,按照积分值将一次序列中用户调峰响应指数相同的热风机由大到小进行排序,得到二次序列,在二次序列中由大到小选择n台热风机作为参与电力调峰的热风机;[0073] 基于设定的电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略生成当前调峰指令。[0074] 4、调峰平台通过集中器向热风机发送当前调控指令,热风机执行当前调控指令即进行关机操作;同时用户根据自身需求对热风机进行操作,调峰平台通过热风机的当前运行时序数据获取调峰指令下发后热风机的实际运行情况,根据末端实时反馈状态,对设备运行特征数据库中的运行特征进行更新。[0075] 本公开第二方面实施例提供的电采暖设备参与电力调峰的控制装置,包括:[0076] 第一模块,用于构建设备运行特征数据库,其内存储有根据电采暖设备历史运行时序数据确定的电采暖设备运行特征;[0077] 第二模块,用于在当前控制周期开始时刻获取当前电网调控需求、电采暖设备的当前运行状况及当前室外气象参数,根据当前电网调控需求确定电采暖设备的需求响应目标功率 根据电采暖设备的当前运行状况、当前室外气象参数及设备运行特征数据库中存储的数据确定可参与电力调峰的电采暖设备的总台数N及总可调能力[0078] 第三模块,用于设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略:若 则设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略为N台电采暖设备均按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;若 则设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略为选定N台中的n台电采暖设备按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;基于设定的电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略生成当前调峰指令;和[0079] 第四模块,用于控制电采暖设备执行当前调峰指令,获取所有电采暖设备的当前运行时序数据,根据当前运行时序数据确定各电采暖设备运行特征和各电采暖设备的运行状况,并将各电采暖设备运行特征存入设备运行特征数据库中,用于下一控制周期。[0080] 为了实现上述实施例,本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行,用于执行上述实施例的电采暖设备参与电力调峰的控制方法。[0081] 下面参考图4,其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。其中,需要说明的是,本公开实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机、服务器等等的固定终端。图4示出的电子设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。[0082] 如图4所示,电子设备可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)101,其可以根据存储在只读存储器(ROM)102中的程序或者从存储装置108加载到随机访问存储器(RAM)103中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM103中,还存储有电子设备100操作所需的各种程序和数据。处理装置101、ROM102以及RAM103通过总线104彼此相连。输入/输出(I/O)接口105也连接至总线104。[0083] 通常,以下装置可以连接至I/O接口105:包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风等的输入装置106;包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置107;包括例如磁带、硬盘等的存储装置108;以及通信装置109。通信装置109可以允许电子设备100与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图4示出了具有各种装置的电子设备100,但是应理解的是,并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。[0084] 特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图中所示方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信装置109从网络上被下载和安装,或者从存储装置108被安装,或者从ROM102被安装。在该计算机程序被处理装置101执行时,执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。[0085] 需要说明的是,本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD‑ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。[0086] 上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。[0087] 上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时,使得该电子设备:构建设备运行特征数据库,其内存储有根据电采暖设备历史运行时序数据确定的电采暖设备运行特征;当前控制周期开始时刻,获取当前电网调控需求、电采暖设备的当前运行状况及当前室外气象参数,根据当前电网调控需求确定电采暖设备的需求响应目标功率 根据电采暖设备的当前运行状况、当前室外气象参数及设备运行特征数据库中存储的数据确定可参与电力调峰的电采暖设备的总台数N及总可调能力 设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略:若 则设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略为N台电采暖设备均按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;若 则设定电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略为选定N台中的n台电采暖设备按照各自参与电力调峰的可调能力参与电力调峰;基于设定的电采暖设备参与电力调峰的当前运行策略生成当前调峰指令;控制电采暖设备执行当前调峰指令,获取所有电采暖设备的当前运行时序数据,根据当前运行时序数据确定各电采暖设备运行特征和各电采暖设备的运行状况,并将各电采暖设备运行特征存入设备运行特征数据库中,用于下一控制周期。[0088] 可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码,上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++、python,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。[0089] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。[0090] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。[0091] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。[0092] 在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序,然后将其存储在计算机存储器中。[0093] 应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。[0094] 本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤,可以通过程序来指令相关的硬件完成,所开发的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。[0095] 此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。[0096] 上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

专利地区:北京

专利申请日期:2022-07-07

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN115051374B

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