實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制系統(tǒng)及控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及電網(wǎng)需求和負(fù)荷的控制技術(shù)，旨在提供一種實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制系統(tǒng)及控制方法。該系統(tǒng)包括需求響應(yīng)服務(wù)器和用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端，后者包括處理器模塊、通訊模塊、計(jì)量模塊、負(fù)荷控制模塊和/或分布式電源控制模塊；處理器模塊分別與通訊模塊、計(jì)量模塊、負(fù)荷控制模塊和/或分布式電源控制模塊連接。本發(fā)明的控制系統(tǒng)完全基于用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端的自動(dòng)需求響應(yīng)，根據(jù)電網(wǎng)公司通過(guò)需求響應(yīng)服務(wù)器發(fā)布的需求響應(yīng)事件，自動(dòng)決策是否參與需求響應(yīng)時(shí)間，并對(duì)負(fù)荷和分布式電源進(jìn)行控制，不需要用戶(hù)的主動(dòng)干預(yù)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了需求響應(yīng)的自動(dòng)化，并提高了需求響應(yīng)的速度，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)需求響應(yīng)項(xiàng)目無(wú)法達(dá)到的功能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)需求和負(fù)荷的控制技術(shù)，特別是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制系統(tǒng)及控制方法。更詳細(xì)的說(shuō)，本發(fā)明涉及基于通訊、決策算法及負(fù)荷與電源控制功能的自動(dòng)需求響應(yīng)智能終端，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)參與需求響應(yīng)項(xiàng)目的自動(dòng)化。
【背景技術(shù)】
[0002]需求響應(yīng)(demand response，DR)是需求側(cè)管理的重要技術(shù)手段，指用戶(hù)對(duì)價(jià)格或者激勵(lì)信號(hào)做出響應(yīng)，并改變正常電力消費(fèi)模式，從而實(shí)現(xiàn)用電優(yōu)化和系統(tǒng)資源的綜合優(yōu)化配置。傳統(tǒng)的需求響應(yīng)項(xiàng)目需要用戶(hù)和電網(wǎng)首先簽訂合同，然后才能按照合同實(shí)施具體的需求響應(yīng)項(xiàng)目。而具體的需求響應(yīng)項(xiàng)目分為價(jià)格型和激勵(lì)性?xún)煞N，其中價(jià)格型具有非強(qiáng)制性、用戶(hù)接受程度高而廣泛開(kāi)展。但是需要用戶(hù)在收到需求響應(yīng)信息后，主動(dòng)參與不響應(yīng)，具體的參與程度由用戶(hù)決定，響應(yīng)的速度較慢，只能實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)期的負(fù)荷轉(zhuǎn)移，對(duì)用戶(hù)的要求也較高。隨著分布式電源的快速發(fā)展，由于分布式電源尤其是可再生能能源發(fā)電的分布式電源其發(fā)電隨機(jī)性和波動(dòng)性較大，對(duì)電網(wǎng)的安全和負(fù)荷波動(dòng)有較大影響。為了充分發(fā)揮需求響應(yīng)技術(shù)的潛力，實(shí)現(xiàn)可再生能能源的最大化消納、大電網(wǎng)的移峰填谷以及維護(hù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要采用更加有效的需求響應(yīng)手段。
[0003]需求響應(yīng)分為人工需求響應(yīng)、半自動(dòng)需求響應(yīng)和全自動(dòng)需求響應(yīng)三種形式。目前基本上以人工需求響應(yīng)和半自動(dòng)需求響應(yīng)為主。最初的人工需求響應(yīng)從需求響應(yīng)信號(hào)的傳輸?shù)綄?duì)用電設(shè)備的控制都完全依賴(lài)于人工操作，響應(yīng)速度慢、可靠性低、靈活性差和效率低下。半自動(dòng)需求響應(yīng)則需要管理人員通過(guò)集中控制系統(tǒng)觸發(fā)需求響應(yīng)程序，需求響應(yīng)的效率和可靠性有所提高，但是仍然需要專(zhuān)業(yè)人員參與，對(duì)人力和用戶(hù)要求都較高。而自動(dòng)需求響應(yīng)則不依賴(lài)于任何人工操作，通過(guò)接受外部信號(hào)觸發(fā)用戶(hù)側(cè)需求響應(yīng)程序，大大提高了需求響應(yīng)的可靠性和效益。而自動(dòng)需求響應(yīng)則對(duì)響應(yīng)的系統(tǒng)和智能設(shè)備有較高的要求，因此需要開(kāi)發(fā)用戶(hù)參與自動(dòng)需求響應(yīng)的自動(dòng)化智能終端。
[0004]本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種用戶(hù)參與自動(dòng)需求響應(yīng)的智能控制終端，具備與需求響應(yīng)通訊接口、決策算法模塊以及分布式電源和負(fù)荷控制模塊，是用戶(hù)進(jìn)行自動(dòng)需求響應(yīng)的關(guān)鍵設(shè)備，使得無(wú)需人工參與到具體需求響應(yīng)過(guò)程中，大大提高需求響應(yīng)的自動(dòng)化程度和效果O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制系統(tǒng)及控制方法。
[0006]為解決技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的解決方案是:
[0007]提供一種實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制系統(tǒng)，包括用于計(jì)量與采集用戶(hù)負(fù)荷的用電及發(fā)電電量的計(jì)量模塊;該控制系統(tǒng)還包括需求響應(yīng)服務(wù)器和設(shè)于各電網(wǎng)用戶(hù)處的用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端，兩者通過(guò)以太網(wǎng)通訊方式進(jìn)行連接；用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端包括處理器模塊、通訊模塊、計(jì)量模塊、負(fù)荷控制模塊和/或分布式電源控制模塊;處理器模塊分別與通訊模塊、計(jì)量模塊、負(fù)荷控制模塊和/或分布式電源控制模塊連接;其中，
[0008]需求響應(yīng)服務(wù)器，根據(jù)負(fù)荷與發(fā)電預(yù)測(cè)、電網(wǎng)的安全運(yùn)行狀況，判斷是否需要啟動(dòng)需求響應(yīng);如果需要，則向用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端發(fā)布需求響應(yīng)項(xiàng)目；
[0009]通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端與需求響應(yīng)服務(wù)器之間的通訊；
[0010]負(fù)荷控制模塊，用于控制用戶(hù)端負(fù)荷的用電行為；
[0011]分布式電源控制模塊，用于控制用戶(hù)端分布式電源的發(fā)電行為；
[0012]處理器模塊，用于需求響應(yīng)的評(píng)估與決策中的計(jì)算，并通過(guò)負(fù)荷控制模塊和分布式電源控制模塊分別對(duì)用戶(hù)負(fù)荷的用電行為和分布式電源的發(fā)電行為進(jìn)行調(diào)控。
[0013]本發(fā)明中，所述處理器模塊還與顯示模塊連接，用于顯示用戶(hù)端負(fù)荷或用戶(hù)端分布式電源參與需求響應(yīng)的成本、收益和效益的數(shù)據(jù)，以及參數(shù)設(shè)置的信息。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制方法，包括以下步驟:
[0015](I)需求響應(yīng)服務(wù)器根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷與發(fā)電預(yù)測(cè)、電網(wǎng)的安全運(yùn)行狀況，判斷是否需要啟動(dòng)需求響應(yīng);如果需要，則向用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端發(fā)布需求響應(yīng)項(xiàng)目；
[0016](2)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端接收到需求響應(yīng)項(xiàng)目的信息以后，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則對(duì)是否參與需求響應(yīng)做出判斷;如果參與，則反饋信息給需求響應(yīng)服務(wù)器，并根據(jù)需求響應(yīng)項(xiàng)目的要求對(duì)用戶(hù)端負(fù)荷的用電行為或用戶(hù)端分布式電源的發(fā)電行為控制；
[0017](3)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端參與需求響應(yīng)以后，通過(guò)計(jì)量模塊測(cè)量參與需求響應(yīng)后的負(fù)荷和發(fā)電數(shù)據(jù)變化，計(jì)算用戶(hù)端負(fù)荷或用戶(hù)端分布式電源參與需求響應(yīng)的成本和收益，評(píng)估需求響應(yīng)效益。
[0018]本發(fā)明中，還包括將用戶(hù)端負(fù)荷或用戶(hù)端分布式電源參與需求響應(yīng)的成本、收益和效益的數(shù)據(jù)傳送至需求響應(yīng)服務(wù)器和/或連接于處理器模塊的顯示模塊中。
[0019]本發(fā)明中，步驟(2)中所述根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則對(duì)是否參與需求響應(yīng)作出判斷，具體是指:
[0020]根據(jù)下述公式(I)計(jì)算參與成本C與收益B;如果收益B大于成本C，參與需求響應(yīng)項(xiàng)目，否則不參與需求響應(yīng)；
[0021]Y = B-C (I)
[0022]B = B1+B2+B3 (2)
[0023]C = C1+C2+C3+C4 (3)
[0024]公式(1)-(3)中:Y為收益B與成本C的差值;BI為電費(fèi)折扣或補(bǔ)償收入，B2為參與需求響應(yīng)使得高峰負(fù)荷降低而減少的用電費(fèi)用，B3為分布式電源參與需求響應(yīng)及輔助服務(wù)的收益;Cl為可中斷負(fù)荷或可調(diào)度負(fù)荷停電及改變負(fù)荷所產(chǎn)生的電力確實(shí)導(dǎo)致的成本，C2為用戶(hù)調(diào)整用電造成的收益損失，C3為分布式電源調(diào)整造成的發(fā)電收益減少損失，C4為除Cl-C3所列內(nèi)容之外的成本費(fèi)用。
[0025]本發(fā)明中，在用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端做出判斷要參與需求響應(yīng)項(xiàng)目以后，由用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端根據(jù)用戶(hù)可調(diào)度負(fù)荷和可中斷負(fù)荷容量，以及分布式電源的可調(diào)度容量計(jì)算參與響應(yīng)的程度，并對(duì)負(fù)荷和/或分布式電源進(jìn)行調(diào)度控制。
[0026]本發(fā)明中，如果用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端接受到的需求響應(yīng)項(xiàng)目為預(yù)設(shè)的緊急需求響應(yīng)事件，用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端則無(wú)需計(jì)算收益B和成本C，無(wú)條件地直接參與需求響應(yīng)。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0028]本發(fā)明的控制系統(tǒng)完全基于用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端的自動(dòng)需求響應(yīng)，電網(wǎng)用戶(hù)只需要在初期和電網(wǎng)協(xié)商條件下簽訂需求響應(yīng)的框架協(xié)議，當(dāng)協(xié)議生效后，自動(dòng)需求響應(yīng)終端會(huì)根據(jù)電網(wǎng)公司通過(guò)需求響應(yīng)服務(wù)器發(fā)布的需求響應(yīng)事件，自動(dòng)決策是否參與需求響應(yīng)時(shí)間，并對(duì)負(fù)荷和分布式電源進(jìn)行控制，整個(gè)后期具體的需求響應(yīng)過(guò)程不需要用戶(hù)的主動(dòng)干預(yù)。
[0029].本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了需求響應(yīng)的自動(dòng)化，并提高了需求響應(yīng)的速度，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)需求響應(yīng)項(xiàng)目無(wú)法達(dá)到的功能，如配合消納分布式電源、電網(wǎng)緊急控制和參與電網(wǎng)輔助服務(wù)等。
【附圖說(shuō)明】
[0030]附圖1自動(dòng)需求響應(yīng)業(yè)務(wù)流程結(jié)構(gòu)圖；
[0031 ]附圖2用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)智能控制終端結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]首先需要說(shuō)明的是，本發(fā)明涉及電網(wǎng)控制技術(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行領(lǐng)域的一種應(yīng)用。在本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，會(huì)涉及到多個(gè)硬件或軟件功能模塊的應(yīng)用。
【申請(qǐng)人】認(rèn)為，如在仔細(xì)閱讀申請(qǐng)文件、準(zhǔn)確理解本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)原理和發(fā)明目的以后，在結(jié)合現(xiàn)有公知技術(shù)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以運(yùn)用其掌握的硬件配置或軟件編程技能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。前述硬件或軟件功能模塊包括但不限于:需求響應(yīng)服務(wù)器、用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端、處理器模塊、通訊模塊、計(jì)量模塊、負(fù)荷控制模塊、分布式電源控制模塊等，凡本發(fā)明申請(qǐng)文件提及的均屬此范疇，
【申請(qǐng)人】不再一一列舉。
[0033]本發(fā)明的具體實(shí)施方法如下:
[0034]實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制系統(tǒng)圖如圖1和圖2所示。該控制系統(tǒng)包括設(shè)于電網(wǎng)公司的需求響應(yīng)服務(wù)器和設(shè)于各電網(wǎng)用戶(hù)處的用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端，兩者通過(guò)以太網(wǎng)通訊方式進(jìn)行連接。用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端包括處理器模塊、通訊模塊、計(jì)量模塊、負(fù)荷控制模塊和/或分布式電源控制模塊;處理器模塊分別與通訊模塊、計(jì)量模塊、負(fù)荷控制模塊和/或分布式電源控制模塊連接;其中，
[0035]需求響應(yīng)服務(wù)器，根據(jù)負(fù)荷與發(fā)電預(yù)測(cè)、電網(wǎng)的安全運(yùn)行狀況，判斷是否需要啟動(dòng)需求響應(yīng);如果需要，則向用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端發(fā)布需求響應(yīng)項(xiàng)目；
[0036]通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端與需求響應(yīng)服務(wù)器之間的通訊；
[0037]負(fù)荷控制模塊，用于控制用戶(hù)端負(fù)荷的用電行為；
[0038]分布式電源控制模塊，用于控制用戶(hù)端分布式電源的發(fā)電行為；
[0039]處理器模塊，用于需求響應(yīng)的評(píng)估與決策中的計(jì)算，并通過(guò)負(fù)荷控制模塊和分布式電源控制模塊分別對(duì)用戶(hù)負(fù)荷的用電行為和分布式電源的發(fā)電行為進(jìn)行調(diào)控；
[0040]計(jì)量模塊用于計(jì)量與采集用戶(hù)負(fù)荷的用電及發(fā)電電量；
[0041]該控制系統(tǒng)中，還可設(shè)置與處理器模塊連接的顯示模塊，用于顯示用戶(hù)端負(fù)荷或用戶(hù)端分布式電源參與需求響應(yīng)的成本、收益和效益的數(shù)據(jù)，便于用戶(hù)直接閱讀。
[0042]基于本發(fā)明控制系統(tǒng)的電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制方法，包括以下步驟:
[0043](I)需求響應(yīng)服務(wù)器根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷與發(fā)電預(yù)測(cè)、電網(wǎng)的安全運(yùn)行狀況，判斷是否需要啟動(dòng)需求響應(yīng);如果需要，則向用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端發(fā)布需求響應(yīng)項(xiàng)目；
[0044](2)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端接收到需求響應(yīng)項(xiàng)目的信息以后，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則對(duì)是否參與需求響應(yīng)做出判斷;如果參與，則反饋信息給需求響應(yīng)服務(wù)器，并根據(jù)需求響應(yīng)項(xiàng)目的要求對(duì)用戶(hù)端負(fù)荷的用電行為或用戶(hù)端分布式電源的發(fā)電行為控制；
[0045](3)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端參與需求響應(yīng)以后，通過(guò)計(jì)量模塊測(cè)量參與需求響應(yīng)后的負(fù)荷和發(fā)電數(shù)據(jù)變化，計(jì)算用戶(hù)端負(fù)荷或用戶(hù)端分布式電源參與需求響應(yīng)的成本和收益，評(píng)估需求響應(yīng)效益。
[0046]其中，步驟(2)所述根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則對(duì)是否參與需求響應(yīng)做出判斷，具體是指:
[0047]根據(jù)下述公式(I)計(jì)算參與成本C與收益B;如果收益B大于成本C，參與需求響應(yīng)項(xiàng)目，否則不參與需求響應(yīng)；
[0048]Y = B-C (I)
[0049]B = B1+B2+B3 (2)
[0050]C = C1+C2+C3+C4 (3)
[0051]公式(1)-(3)中:Y為收益B與成本C的差值;BI為電費(fèi)折扣或補(bǔ)償收入，B2為參與需求響應(yīng)使得高峰負(fù)荷降低而減少的用電費(fèi)用，B3為分布式電源參與需求響應(yīng)及輔助服務(wù)的收益;Cl為可中斷負(fù)荷或可調(diào)度負(fù)荷停電及改變負(fù)荷所產(chǎn)生的電力確實(shí)導(dǎo)致的成本，C2為用戶(hù)調(diào)整用電造成的收益損失，C3為分布式電源調(diào)整造成的發(fā)電收益減少損失，C4為除Cl-C3所列內(nèi)容之外的成本費(fèi)用。
[0052]在用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端做出判斷要參與需求響應(yīng)項(xiàng)目以后，由用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端根據(jù)用戶(hù)可調(diào)度負(fù)荷和可中斷負(fù)荷容量，以及分布式電源的可調(diào)度容量計(jì)算參與響應(yīng)的程度，并對(duì)負(fù)荷和/或分布式電源進(jìn)行調(diào)度控制。
[0053]如果用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端接受到的需求響應(yīng)項(xiàng)目為預(yù)設(shè)的緊急需求響應(yīng)事件，用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端則無(wú)需計(jì)算收益B和成本C，無(wú)條件地直接參與需求響應(yīng)。
[0054]在參與需求響應(yīng)后，可以將用戶(hù)端負(fù)荷或用戶(hù)端分布式電源參與需求響應(yīng)的成本、收益和效益的數(shù)據(jù)傳送至需求響應(yīng)服務(wù)器，使電網(wǎng)公司能據(jù)此進(jìn)行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和擬合，以利于后期發(fā)布需求響應(yīng)項(xiàng)目時(shí)的規(guī)則調(diào)控。此外，也可以將相應(yīng)數(shù)據(jù)同時(shí)顯示在用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端上的顯示模塊(如液晶屏、LED顯示器等設(shè)備)中，使用戶(hù)能對(duì)成本和收益有所了解。
[0055]具體實(shí)施例子:
[0056]下面以一個(gè)用戶(hù)利用可中斷負(fù)荷及可調(diào)度負(fù)荷參與自動(dòng)需求響應(yīng)的例子進(jìn)行說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施。
[0057]假設(shè)由省級(jí)電網(wǎng)實(shí)施自動(dòng)需求響應(yīng)，則由省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)安裝配置需求響應(yīng)服務(wù)器，希望參與自動(dòng)需求響應(yīng)的用戶(hù)配置用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端，需求響應(yīng)服務(wù)器及用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端功能和模塊如上述實(shí)施例子所述，兩者之間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。希望參與電網(wǎng)自動(dòng)需求響應(yīng)的用戶(hù)和電網(wǎng)公司首先簽訂自動(dòng)需求響應(yīng)的框架協(xié)議，規(guī)定參與的范圍、方式、補(bǔ)償方式和實(shí)效等內(nèi)容。
[0058]假設(shè)由于電網(wǎng)一組發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障，需求停機(jī)檢修，停機(jī)后電網(wǎng)供電將出現(xiàn)200Mw的電力缺口，用戶(hù)供電需求將得不到滿(mǎn)足，電網(wǎng)頻率將會(huì)下降或者部分用戶(hù)就會(huì)斷電，而后備發(fā)電機(jī)啟動(dòng)需求時(shí)間，中間有I小時(shí)的間隔，無(wú)法馬上補(bǔ)償電力缺口，因此電網(wǎng)公司通過(guò)需求響應(yīng)服務(wù)器發(fā)布自動(dòng)需求響應(yīng)需求，包括電力缺口容量、供電范圍、時(shí)間、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)刃畔?。連接在自動(dòng)需求響應(yīng)系統(tǒng)中的用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端接受到該自動(dòng)需求響應(yīng)需求后，根據(jù)自身用電情況及可中斷負(fù)荷容量和時(shí)間，假設(shè)該用戶(hù)有50Kw可中斷負(fù)荷，可以完全中斷I小時(shí)，則根據(jù)公式(I)進(jìn)行自動(dòng)快速計(jì)算參與響應(yīng)的效益，如果效益Y大于零，則參與響應(yīng)能夠獲得正的收益，因此將通過(guò)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端通訊模塊向需求響應(yīng)服務(wù)器發(fā)出參與自動(dòng)需求響應(yīng)的回應(yīng)，并將用戶(hù)可中斷負(fù)荷容量、時(shí)間等信息發(fā)送給需求響應(yīng)服務(wù)器。電網(wǎng)公司的需求響應(yīng)服務(wù)器收到該回應(yīng)后綜合其他參與自動(dòng)需求響應(yīng)用戶(hù)回復(fù)的信息進(jìn)行判斷，該用戶(hù)可中斷負(fù)荷條件滿(mǎn)足本次需求影響要求，而且目前已經(jīng)收到回復(fù)的參與本次需求響應(yīng)用戶(hù)的總?cè)萘窟€未達(dá)到總?cè)笨诘?00Mw，需要新的用戶(hù)參與本次響應(yīng)，則向該用戶(hù)發(fā)送接收本次需求響應(yīng)回復(fù)的應(yīng)答，該用戶(hù)收到該應(yīng)答以后，啟動(dòng)本次需求響應(yīng)控制，通過(guò)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端的負(fù)荷控制模塊按照需求響應(yīng)項(xiàng)目的起始時(shí)間和截止時(shí)間切斷用戶(hù)可中斷負(fù)荷的供電。需求響應(yīng)時(shí)間結(jié)束后通過(guò)負(fù)荷控制模塊恢復(fù)可中斷負(fù)荷的供電。最后用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端將本次參與需求響應(yīng)的成本、收益和效益的數(shù)據(jù)傳送至需求響應(yīng)服務(wù)器，作為總體需求響應(yīng)效益評(píng)估的數(shù)據(jù)以及經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償結(jié)算的依據(jù)。
[0059]本例子只是通過(guò)用戶(hù)的可中斷負(fù)荷為例進(jìn)行演示自動(dòng)需求響應(yīng)終端的工作原理和整個(gè)響應(yīng)的流程，實(shí)際用戶(hù)也可以是可調(diào)度負(fù)荷參與響應(yīng)、也可以是分布式電源參與響應(yīng)，或者是上述多種形式的混合模式參與響應(yīng)，都是采用類(lèi)似的原理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制系統(tǒng)，包括用于計(jì)量與采集用戶(hù)負(fù)荷的用電及發(fā)電電量的計(jì)量模塊;其特征在于，該控制系統(tǒng)還包括需求響應(yīng)服務(wù)器和設(shè)于各電網(wǎng)用戶(hù)處的用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端，兩者通過(guò)以太網(wǎng)通訊方式進(jìn)行連接；用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端包括處理器模塊、通訊模塊、計(jì)量模塊、負(fù)荷控制模塊和/或分布式電源控制模塊;處理器模塊分別與通訊模塊、計(jì)量模塊、負(fù)荷控制模塊和/或分布式電源控制模塊連接;其中， 需求響應(yīng)服務(wù)器，根據(jù)負(fù)荷與發(fā)電預(yù)測(cè)、電網(wǎng)的安全運(yùn)行狀況，判斷是否需要啟動(dòng)需求響應(yīng);如果需要，則向用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端發(fā)布需求響應(yīng)項(xiàng)目； 通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端與需求響應(yīng)服務(wù)器之間的通訊； 負(fù)荷控制模塊，用于控制用戶(hù)端負(fù)荷的用電行為； 分布式電源控制模塊，用于控制用戶(hù)端分布式電源的發(fā)電行為； 處理器模塊，用于需求響應(yīng)的評(píng)估與決策中的計(jì)算，并通過(guò)負(fù)荷控制模塊和分布式電源控制模塊分別對(duì)用戶(hù)負(fù)荷的用電行為和分布式電源的發(fā)電行為進(jìn)行調(diào)控。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器模塊還與顯示模塊連接，用于顯示用戶(hù)端負(fù)荷或用戶(hù)端分布式電源參與需求響應(yīng)的成本、收益和效益的數(shù)據(jù)，以及參數(shù)設(shè)置的信息。3.—種電網(wǎng)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)需求響應(yīng)服務(wù)器根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷與發(fā)電預(yù)測(cè)、電網(wǎng)的安全運(yùn)行狀況，判斷是否需要啟動(dòng)需求響應(yīng);如果需要，則向用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端發(fā)布需求響應(yīng)項(xiàng)目； (2)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端接收到需求響應(yīng)項(xiàng)目的信息以后，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則對(duì)是否參與需求響應(yīng)做出判斷;如果參與，則反饋信息給需求響應(yīng)服務(wù)器，并根據(jù)需求響應(yīng)項(xiàng)目的要求對(duì)用戶(hù)端負(fù)荷的用電行為或用戶(hù)端分布式電源的發(fā)電行為控制； (3)用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端參與需求響應(yīng)以后，通過(guò)計(jì)量模塊測(cè)量參與需求響應(yīng)后的負(fù)荷和發(fā)電數(shù)據(jù)變化，計(jì)算用戶(hù)端負(fù)荷或用戶(hù)端分布式電源參與需求響應(yīng)的成本和收益，評(píng)估需求響應(yīng)效益。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，還包括將用戶(hù)端負(fù)荷或用戶(hù)端分布式電源參與需求響應(yīng)的成本、收益和效益的數(shù)據(jù)傳送至需求響應(yīng)服務(wù)器和/或連接于處理器模塊的顯示模塊中。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，步驟(2)中所述根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則對(duì)是否參與需求響應(yīng)做出判斷，具體是指: 根據(jù)下述公式(I)計(jì)算參與成本C與收益B;如果收益B大于成本C，參與需求響應(yīng)項(xiàng)目，否則不參與需求響應(yīng)； Y = B-C (I) B = B1+B2+B3 (2) C = C1+C2+C3+C4 (3) 公式(1)-(3)中:Y為收益B與成本C的差值;BI為電費(fèi)折扣或補(bǔ)償收入，B2為參與需求響應(yīng)使得高峰負(fù)荷降低而減少的用電費(fèi)用，B3為分布式電源參與需求響應(yīng)及輔助服務(wù)的收益;Cl為可中斷負(fù)荷或可調(diào)度負(fù)荷停電及改變負(fù)荷所產(chǎn)生的電力確實(shí)導(dǎo)致的成本，C2為用戶(hù)調(diào)整用電造成的收益損失，C3為分布式電源調(diào)整造成的發(fā)電收益減少損失，C4為除C1-C3所列內(nèi)容之外的成本費(fèi)用。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，在用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端作出判斷要參與需求響應(yīng)項(xiàng)目以后，由用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端根據(jù)用戶(hù)可調(diào)度負(fù)荷和可中斷負(fù)荷容量，以及分布式電源的可調(diào)度容量計(jì)算參與響應(yīng)的程度，并對(duì)負(fù)荷和/或分布式電源進(jìn)行調(diào)度控制。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，如果用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端接受到的需求響應(yīng)項(xiàng)目為預(yù)設(shè)的緊急需求響應(yīng)事件，用戶(hù)自動(dòng)需求響應(yīng)終端則無(wú)需計(jì)算收益B和成本C，無(wú)條件地直接參與需求響應(yīng)。
【文檔編號(hào)】H02J3/14GK105978022SQ201610289628
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】彭勇剛
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)