[發明專利]一種基于神經網絡的家庭能源物聯網需求側響應控制方法

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• 申請號: 201810950629.0
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109002930A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 鄧東林
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/04;G06Q50/06
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種基于神經網絡的家庭能源物聯網需求側響應控制方法，它包括：步驟1、利用智能電表對家庭用電設備進行實時數據采集并以采集到的數據作為用電樣本；步驟2、神經網絡算法模塊依據用電樣本進行訓練，生成用戶用電的習慣預測值、開關概率及權重系數、并依據習慣預測值、開關概率及權重系數生成家庭需求側響應時的負荷控制策略和節能策略；步驟3、控制模塊根據負荷控制策略及節能策略自動控制實現需求側響應動作；針對智能家庭物聯網的需要，實現動態管理，對用戶選擇依賴低，自動化水平高，有利用戶良好體驗，可以克服現有技術的不足。

技術領域

本發明屬于電氣與自動化技術領域，尤其涉及一種基于神經網絡的家庭能源物聯網需求側響應控制方法。

背景技術：

需求響應（Demand Response，簡稱DR）即電力需求響應的簡稱，是指當電力批發市場價格升高或系統可靠性受威脅時，電力用戶接收到供電方發出的誘導性減少負荷的直接補償通知或者電力價格上升信號后，改變其固有的習慣用電模式，達到減少或者推移某時段的用電負荷而響應電力供應，從而保障電網穩定，并抑制電價上升的短期行為。它是需求側管理（DSM）的解決方案之一。

目前需求側響應項目的實施主要還是試點城市、省份實施。2014年以來，除唐山市外，北京、上海、佛山三市和江蘇省已成功實施了幾次需求側響應項目，基本是每年夏季實施一兩次。其中江蘇省需求側響應從實施范圍、響應容量來看均處于國內領先水平。2017年7月江蘇省經信委組織省電力公司對張家港保稅區、冶金園啟動了實時自動需求響應，在不影響企業正常生產的前提下，僅用1秒鐘時間即降低了園區內55.8萬千瓦的電力需求，創下了國際先例。

不過試點運行過程中也存在一些問題，比如：1.目前用戶參與需求響應的動機并不來自價格信號或者激勵手段，而是單一的財政補貼（每千瓦100元左右），一旦補貼停止，相應的實施項目就難以為繼；2.目前試點的對象主要是工業用戶，而且存在一定計劃因素，參與主體范圍小、互動性不強。3.由于缺少實時和分時電價，峰谷電價的價差不夠大，無法吸引到最有潛力的儲能等需求側資源。

中國專利CN201510007856.6公開了一種家庭負荷需求側響應實施方法，其目的旨在解決家庭用戶符合種類比較單一，且不宜自動控制，對需求側響應速度較為遲緩的問題。該發明主要實施方法是在家用電器上加裝二維碼生成器，用以監視開關狀態，當二維碼生成器監測到電器開關變化便生成二維碼，內容包括用戶信息、時間、開關變化狀況等信息。然后電力公司發送需求側響應短信給用戶，由用戶自行判斷是否做出響應。若響應則電器開關動作，否則結束流程。同時電力公司會對做出響應的用戶給予獎勵。然而專利CN201510007856.6最大的缺陷在于其嚴重依賴用戶的選擇，頻繁的進行短消息詢問不僅嚴重影響家庭用戶的體驗，自動化水平極低，效率低下。同時該專利沒有考慮該控制方法極其武斷的進行開關切換操作，極大程度上影響用戶的生活舒適度。

發明內容：

本發明要解決的技術問題：提供一種基于神經網絡的家庭能源物聯網需求側響應控制方法，針對智能家庭物聯網的需要，實現動態管理，對用戶選擇依賴低，自動化水平高，有利用戶良好體驗，可以克服現有技術的不足。

本發明技術方案：

一種基于神經網絡的家庭能源物聯網需求側響應控制方法，它包括：

步驟1、利用智能電表對家庭用電設備進行實時數據采集并以采集到的數據作為用電樣本；

步驟2、神經網絡算法模塊依據用電樣本進行訓練，生成用戶用電的習慣預測值、開關概率及權重系數、并依據習慣預測值、開關概率及權重系數生成家庭需求側響應時的負荷控制策略和節能策略；

步驟3、控制模塊根據負荷控制策略及節能策略自動控制實現需求側響應動作。

所述的用電樣本包括用電設備在離散序列時刻的電流、電壓和功率值，并根據時間、季節和溫度進行分組以便于神經網絡針對性訓練。