本發(fā)明涉及電力，尤其涉及一種需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、可再生能源已逐漸成為電力系統(tǒng)中主流的能量來(lái)源，但是新能源的發(fā)電具有間歇性、隨機(jī)性、波動(dòng)性，容易導(dǎo)致多時(shí)間的供需不平衡，且新能源的發(fā)電有可能與用電季節(jié)不匹配，存在季節(jié)性電力平衡難問(wèn)題。

2、需求響應(yīng)(demandresponse，簡(jiǎn)稱dr)是指當(dāng)電力批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格升高或系統(tǒng)可靠性受威脅時(shí)，電力用戶接收到供電方發(fā)出的誘導(dǎo)性減少負(fù)荷的直接補(bǔ)償通知或者電力價(jià)格上升信號(hào)后，改變其固有的習(xí)慣用電模式，達(dá)到減少或者推移某時(shí)段的用電負(fù)荷而響應(yīng)電力供應(yīng)，從而保障電網(wǎng)穩(wěn)定，并抑制電價(jià)上升的短期行為。

3、但是相關(guān)技術(shù)中需求響應(yīng)的任務(wù)下發(fā)存在較強(qiáng)的主觀性，不能精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)任務(wù)下發(fā)，容易造成響應(yīng)完成度差或資源浪費(fèi)的兩極分化現(xiàn)象，影響電力系統(tǒng)的供需平衡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中需求響應(yīng)容易造成響應(yīng)完成度差或資源浪費(fèi)的兩極分化現(xiàn)象，影響電力系統(tǒng)的供需平衡的缺陷，本申請(qǐng)的方案可以更為合理和精確的實(shí)現(xiàn)任務(wù)下發(fā)。

2、本發(fā)明提供一種需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法，包括：

3、獲取歷史數(shù)據(jù)，將歷史數(shù)據(jù)輸入預(yù)先構(gòu)建的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，得到待調(diào)度時(shí)間段中的總負(fù)荷功率，歷史數(shù)據(jù)為待調(diào)度時(shí)間段之前的負(fù)荷功率數(shù)據(jù)；

4、確定總負(fù)荷功率中的可調(diào)度負(fù)荷功率的約束條件；

5、以總負(fù)荷功率為輸入，在約束條件的約束下，確定目標(biāo)函數(shù)取得最小值時(shí)的可調(diào)度負(fù)荷功率的數(shù)值，目標(biāo)函數(shù)為預(yù)先構(gòu)建得到，目標(biāo)函數(shù)的輸出為需求響應(yīng)過(guò)程中的成本；

6、基于可調(diào)度負(fù)荷功率的數(shù)值以及預(yù)先構(gòu)建的可調(diào)度負(fù)荷功率模型，確定優(yōu)化調(diào)度方案。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法，負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建方法包括：

8、構(gòu)建極限學(xué)習(xí)機(jī)模型；

9、以待調(diào)度時(shí)間段之前的負(fù)荷功率數(shù)據(jù)為訓(xùn)練集數(shù)據(jù)，基于訓(xùn)練集數(shù)據(jù)對(duì)極限學(xué)習(xí)機(jī)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到負(fù)荷預(yù)測(cè)模型。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法，負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建方法還包括：

11、基于鵝優(yōu)化算法，對(duì)極限學(xué)習(xí)機(jī)模型預(yù)測(cè)得到的待調(diào)度時(shí)間段中的總負(fù)荷功率進(jìn)行優(yōu)化。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法，可調(diào)度負(fù)荷功率包括可中斷負(fù)荷功率；

13、可調(diào)度負(fù)荷功率模型包括可中斷負(fù)荷功率模型，可中斷負(fù)荷功率模型通過(guò)如下公式表示：

14、

15、其中為t時(shí)刻的負(fù)荷，為最小負(fù)荷，為最大負(fù)荷，為運(yùn)行開(kāi)始時(shí)間，為運(yùn)行結(jié)束時(shí)間，為運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，為最低運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法，可調(diào)度負(fù)荷功率包括可轉(zhuǎn)移負(fù)荷功率；

17、可調(diào)度負(fù)荷功率模型包括可轉(zhuǎn)移負(fù)荷功率模型，可轉(zhuǎn)移負(fù)荷功率模型通過(guò)如下公式表示：

18、

19、其中為t時(shí)刻的負(fù)荷，為最小負(fù)荷，為最大負(fù)荷，為運(yùn)行開(kāi)始時(shí)間，為運(yùn)行結(jié)束時(shí)間，qa為所需耗電量。

20、根據(jù)本發(fā)明提供的需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法，確定總負(fù)荷功率中的可調(diào)度負(fù)荷功率的約束條件，包括，通過(guò)如下公式確定可中斷負(fù)荷模型的約束條件：

21、

22、其中，pil(m,t)表示第m個(gè)可中斷設(shè)備在t時(shí)刻的負(fù)荷量，cil(m)表示第m個(gè)可中斷負(fù)荷占總負(fù)荷的比例，plood(t)表示在t時(shí)刻的總負(fù)荷，pil(m,t-1)表示第m個(gè)可中斷設(shè)備在t-1時(shí)刻的負(fù)荷量，η表示連續(xù)時(shí)刻最大的可中斷比例，cil(t)表示可中斷負(fù)荷總的補(bǔ)償費(fèi)用，fm為不同級(jí)別的可中斷負(fù)荷的補(bǔ)償價(jià)格，n表示可中斷負(fù)荷的級(jí)別的數(shù)量。

23、根據(jù)本發(fā)明提供的需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法，確定總負(fù)荷功率中的可調(diào)度負(fù)荷功率的約束條件，包括，通過(guò)如下公式確定可轉(zhuǎn)移負(fù)荷模型的約束條件：

24、

25、其中ushiftl(n,t)表示第n個(gè)可轉(zhuǎn)出負(fù)荷在t時(shí)刻的狀態(tài)，ushiftq(n,t)表示第n個(gè)可轉(zhuǎn)入負(fù)荷在t時(shí)刻的狀態(tài)，pshiftl(n,t)表示第n個(gè)可轉(zhuǎn)出負(fù)荷在t時(shí)刻的轉(zhuǎn)移量，δ(n)表示第n個(gè)可轉(zhuǎn)出負(fù)荷占總負(fù)荷的比例，pshiftq(n,t)表示第n個(gè)可轉(zhuǎn)入負(fù)荷在t時(shí)刻的轉(zhuǎn)移量，σ(n)表示第n個(gè)可轉(zhuǎn)入負(fù)荷占總負(fù)荷的比例。

26、根據(jù)本發(fā)明提供的需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法，目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建方法包括：

27、確定購(gòu)電產(chǎn)生的成本以及可調(diào)度負(fù)荷產(chǎn)生的成本；

28、目標(biāo)函數(shù)為購(gòu)電產(chǎn)生的成本與可調(diào)度負(fù)荷產(chǎn)生的成本之和。

29、本發(fā)明還提供一種需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，包括：

30、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取歷史數(shù)據(jù)，將歷史數(shù)據(jù)輸入預(yù)先構(gòu)建的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，得到待調(diào)度時(shí)間段中的總負(fù)荷功率，歷史數(shù)據(jù)為待調(diào)度時(shí)間段之前的負(fù)荷功率數(shù)據(jù)；

31、第一確定模塊，用于確定總負(fù)荷功率中的可調(diào)度負(fù)荷功率的約束條件；

32、第二確定模塊，用于以總負(fù)荷功率為輸入，在約束條件的約束下，確定目標(biāo)函數(shù)取得最小值時(shí)的可調(diào)度負(fù)荷功率的數(shù)值，目標(biāo)函數(shù)為預(yù)先構(gòu)建得到，目標(biāo)函數(shù)的輸出為需求響應(yīng)過(guò)程中的成本；

33、第三確定模塊，用于基于可調(diào)度負(fù)荷功率的數(shù)值以及預(yù)先構(gòu)建的可調(diào)度負(fù)荷功率模型，確定優(yōu)化調(diào)度方案。

34、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法。

35、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法。

36、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法。

37、本發(fā)明提供的優(yōu)化調(diào)度方法中，可以基于負(fù)荷預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的總負(fù)荷功率，由于負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的輸入為歷史數(shù)據(jù)，因此可以比較精準(zhǔn)的對(duì)未來(lái)的總負(fù)荷功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，之后確定了可調(diào)度負(fù)荷功率的約束條件，如此，在約束條件內(nèi)進(jìn)行調(diào)度時(shí)可以避免出現(xiàn)響應(yīng)完成度差以及資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，另外，還可以在約束條件的約束下，基于目標(biāo)函數(shù)確定可調(diào)度負(fù)荷功率的數(shù)據(jù)，由于目標(biāo)函數(shù)的輸出為需求響應(yīng)的成本，因此可以在滿足約束條件的基礎(chǔ)上，控制成本最低，最后，可以基于預(yù)先構(gòu)建的可調(diào)度負(fù)荷功率模型確定優(yōu)化調(diào)度方案，如此，得到優(yōu)化調(diào)度方案可以在避免出現(xiàn)響應(yīng)完成度差以及資源浪費(fèi)的現(xiàn)象的同時(shí)，盡量降低優(yōu)化調(diào)度的成本。

技術(shù)特征：

1.需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述可調(diào)度負(fù)荷功率包括可中斷負(fù)荷功率；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述可調(diào)度負(fù)荷功率包括可轉(zhuǎn)移負(fù)荷功率；

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述確定所述總負(fù)荷功率中的可調(diào)度負(fù)荷功率的約束條件，包括，通過(guò)如下公式確定所述可中斷負(fù)荷模型的約束條件：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述確定所述總負(fù)荷功率中的可調(diào)度負(fù)荷功率的約束條件，包括，通過(guò)如下公式確定所述可轉(zhuǎn)移負(fù)荷模型的約束條件：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建方法包括：

9.需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，提供一種需求響應(yīng)中的優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備，方法包括：獲取歷史數(shù)據(jù)，將歷史數(shù)據(jù)輸入預(yù)先構(gòu)建的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，得到待調(diào)度時(shí)間段中的總負(fù)荷功率；確定總負(fù)荷功率中的可調(diào)度負(fù)荷功率的約束條件；以總負(fù)荷功率為輸入，在約束條件的約束下，確定目標(biāo)函數(shù)取得最小值時(shí)的可調(diào)度負(fù)荷功率的數(shù)值，目標(biāo)函數(shù)的輸出為需求響應(yīng)過(guò)程中的成本；基于可調(diào)度負(fù)荷功率的數(shù)值以及預(yù)先構(gòu)建的可調(diào)度負(fù)荷功率模型，確定優(yōu)化調(diào)度方案。用以解決現(xiàn)有技術(shù)中需求響應(yīng)容易造成響應(yīng)完成度差或資源浪費(fèi)的兩極分化現(xiàn)象，影響電力系統(tǒng)的供需平衡的缺陷，本申請(qǐng)的方案可以更為合理和精確的實(shí)現(xiàn)任務(wù)下發(fā)。

技術(shù)研發(fā)人員：李彬,賀富龍,崔瑋晉,徐玉婷,田世明,吳丹,李永軍,張開(kāi)宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華北電力大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30