[發(fā)明專(zhuān)利]一種工業(yè)企業(yè)聚合用戶電力負(fù)荷管理方法和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611248264.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106651200A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張杭;劉云;劉呂娜;李璞玉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)西電電氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/06
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/06;G06N3/04;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 張弘

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于電力負(fù)荷能源管理技術(shù)，特別涉及一種工業(yè)企業(yè)聚合用戶電力負(fù)荷管理方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】

隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、信息化水平的不斷提高和全球資源問(wèn)題的不斷突出，合理開(kāi)發(fā)利用能源，電力工業(yè)協(xié)調(diào)穩(wěn)健發(fā)展，建立堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)都建面臨新的挑戰(zhàn)。依靠現(xiàn)在通信技術(shù)和數(shù)字化控制技術(shù)，提高電網(wǎng)智能化水平，適應(yīng)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的理念要求，是當(dāng)今電力工業(yè)發(fā)展和進(jìn)步的必經(jīng)之路。

工業(yè)企業(yè)用戶電力的負(fù)荷管理，是指通過(guò)負(fù)荷調(diào)整技術(shù)改善用戶的用電行為和用電方式，從而達(dá)到降低負(fù)荷峰值，取得節(jié)約電能，減少用戶費(fèi)用。精確的負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果能夠提前感知負(fù)荷變化趨勢(shì)，通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算處理給出與之相匹配的負(fù)荷管理控制策略，有效地負(fù)荷削峰填谷，滿足需求側(cè)管理的要求。

需求側(cè)管理不僅僅是對(duì)用戶用電行為進(jìn)行規(guī)范，還可以根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況對(duì)自身的發(fā)電出力進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，即將用戶側(cè)分布式發(fā)電資源統(tǒng)一納入需求側(cè)管理范疇。負(fù)荷一般分級(jí)管理，主要分為關(guān)鍵負(fù)荷和可控負(fù)荷。關(guān)鍵負(fù)荷為需要重點(diǎn)保護(hù)電力供應(yīng)的負(fù)荷；而可控負(fù)荷在緊急情況下可以適當(dāng)切除，在正常情況下也可以通過(guò)需求側(cè)管理或者需求側(cè)響應(yīng)達(dá)到優(yōu)化負(fù)荷使用、節(jié)能省電的目的。

當(dāng)前需求側(cè)管理技術(shù)，尤其是細(xì)化到基于工業(yè)企業(yè)的需求側(cè)管理技術(shù)處于推廣階段，主要基于傳統(tǒng)系統(tǒng)級(jí)負(fù)荷調(diào)控類(lèi)比展開(kāi)，針對(duì)性技術(shù)較少。與傳統(tǒng)系統(tǒng)量級(jí)的電力負(fù)荷不同，工業(yè)企業(yè)作為需求側(cè)，其配電系統(tǒng)的配電范圍小，負(fù)荷基數(shù)較小，用戶數(shù)目少，且用電結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；其負(fù)荷值容易產(chǎn)生突變，穩(wěn)定性比較差，數(shù)據(jù)常常會(huì)缺失或有誤差很大的缺失值的壞數(shù)據(jù)。而在負(fù)荷調(diào)控階段，單純的直接負(fù)荷控制具有盲目性和誤差性，需要使用細(xì)化分類(lèi)分布式負(fù)荷管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種工業(yè)企業(yè)聚合用戶電力負(fù)荷管理方法和系統(tǒng)，該負(fù)荷管理方法以負(fù)荷預(yù)測(cè)與負(fù)荷控制兩大部分組成，完成針對(duì)工業(yè)企業(yè)的分布式負(fù)荷管理辦法，解決了工業(yè)企業(yè)聚合用戶的需求側(cè)負(fù)荷管理問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種工業(yè)企業(yè)聚合用戶電力負(fù)荷管理方法，包括以下步驟：

步驟1，從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取所需要負(fù)荷管理的工業(yè)企業(yè)聚合用戶的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，進(jìn)行負(fù)荷分析和負(fù)荷數(shù)據(jù)細(xì)分，以需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制為目標(biāo)導(dǎo)向，對(duì)負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)與特性提取，將負(fù)荷數(shù)據(jù)細(xì)分為：基本保障負(fù)荷、生產(chǎn)計(jì)劃負(fù)荷、氣象敏感負(fù)荷、可控照明負(fù)荷和隨機(jī)負(fù)荷五類(lèi)負(fù)荷；

步驟2，依據(jù)細(xì)分結(jié)果將各個(gè)聚合對(duì)象的時(shí)間序列歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)挖掘方法構(gòu)建不同預(yù)測(cè)模型，基于用戶歷史用電數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)用電負(fù)荷數(shù)據(jù)和影響因素來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)用電負(fù)荷數(shù)據(jù)；

步驟3，獲得負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果后，結(jié)合工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃和用電負(fù)荷使用情況，使用需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制來(lái)管理負(fù)荷；將負(fù)荷管理調(diào)控方案的負(fù)荷數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對(duì)，完成反饋修正。

所述的預(yù)測(cè)模型的建立是基于用戶用電歷史數(shù)據(jù)，從用電歷史數(shù)據(jù)中分析用戶用電習(xí)慣、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及用電趨勢(shì)、與環(huán)境的影響因素、用電負(fù)荷與時(shí)間關(guān)系，建立用電負(fù)荷預(yù)測(cè)模型。

所述的需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制包括直接負(fù)荷控制、可中斷負(fù)荷和分時(shí)電價(jià)。

工業(yè)企業(yè)用戶側(cè)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)歷史數(shù)據(jù)來(lái)源于SCADA電力監(jiān)控系統(tǒng)，采集的數(shù)據(jù)先進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理方法包括數(shù)據(jù)清洗、降維和數(shù)據(jù)歸一化。

管理負(fù)荷在負(fù)荷預(yù)測(cè)值達(dá)到最大需量之前的控制點(diǎn)處，通過(guò)內(nèi)設(shè)的需量曲線模式判定法進(jìn)行需量控制工作，即比對(duì)需量值和負(fù)荷預(yù)測(cè)值判定調(diào)節(jié)負(fù)荷，選擇當(dāng)前最合適的節(jié)能方案，提前控制最大需量。

一種工業(yè)企業(yè)聚合用戶電力負(fù)荷管理系統(tǒng)，包括負(fù)荷數(shù)據(jù)獲取模塊、氣象數(shù)據(jù)獲取模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模塊、誤差計(jì)算修正模塊和數(shù)據(jù)顯示單元；

其中，所述的負(fù)荷數(shù)據(jù)獲取模塊，與SCADA電力監(jiān)控系統(tǒng)連接，用于獲取負(fù)荷管理所需歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)；

所述的氣象數(shù)據(jù)獲取模塊，與氣象網(wǎng)站接口連接，用于獲取負(fù)荷管理所需氣象數(shù)據(jù)；

所述的數(shù)據(jù)庫(kù)，連接歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)獲取模塊和氣象數(shù)據(jù)獲取模塊，用于存儲(chǔ)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)；

所述的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模塊，與數(shù)據(jù)庫(kù)連接，用于基于用戶歷史用電數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)用電負(fù)荷數(shù)據(jù)和影響因素來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)用電負(fù)荷數(shù)據(jù)；

所述的誤差計(jì)算修正模塊，與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模塊和負(fù)荷數(shù)據(jù)獲取模塊連接，用于將負(fù)荷管理調(diào)控方案的負(fù)荷數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對(duì)，完成反饋修正，實(shí)時(shí)修正負(fù)荷數(shù)據(jù)并優(yōu)化訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)；