[發明專利]基于數據驅動和偏差判據的虛擬電廠用戶響應檢測方法

在審

• 申請號: 202110941123.5
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113705989A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 關舒豐;白冰青;唐葉;蔣傳文;王旭;呂冉;郭明星;王素;費斐;王曉暉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國網上海市電力公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種基于數據驅動和偏差判據的虛擬電廠用戶響應檢測方法，通過考察虛擬電廠聚合的用戶側歷史用能監測數據，構建用戶級響應性能綜合評估指標體系；然后通過數據驅動的方式挖掘用戶側歷史用能監測數據得到用戶成功響應事件；再利用功率偏差量判據篩選用戶成功響應事件得到成功響應區間記錄，并充分考慮負荷的波動情況，得到模板響應事件；最后根據模板響應事件得到所有參與聚合用戶的綜合性能評分。本發明利用功率偏差量判據充分考慮到了負荷的短時波動、用戶響應行為的隨機性等因素，方法對成功響應事件的判斷更加準確，所提出的評估方法對用戶側資源的評估更具實用性和可靠性。

技術領域

本發明涉及的是一種電力資源分配領域的技術，具體是一種基于數據驅動和功率偏差量判據的虛擬電廠聚合用戶響應檢測方法。

背景技術

現有的虛擬電廠能夠通過先進的信息采集、控制、通信技術，將跨地區、多種類的可控分布式資源聚合起來，而對參與聚合的需求側用戶管理則是優化運行的基礎，聚合資源性能會影響到虛擬電廠的收益和可持續發展能力。現有的需求側資源評估和管理方法通過分析用戶對電價的敏感程度，形成電力用戶需求響應潛力評估值。但這些技術往往針對常規機組卻不適用于需求側用戶資源，或者是從響應功率的角度來刻畫用戶特性。此外，由于影響聚合用戶響應性能的因素較多，無法利用常規數學模型來判斷。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種基于數據驅動和偏差判據的虛擬電廠用戶響應檢測方法，利用功率偏差量判據充分考慮到了負荷的短時波動、用戶響應行為的隨機性等因素，方法對成功響應事件的判斷更加準確，所提出的評估方法對用戶側資源的評估更具實用性和可靠性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種基于數據驅動和偏差判據的虛擬電廠用戶響應檢測方法，通過考察虛擬電廠聚合的用戶側歷史用能監測數據，構建用戶級響應性能綜合評估指標體系；然后通過數據驅動的方式挖掘用戶側歷史用能監測數據得到用戶成功響應事件；再利用功率偏差量判據篩選用戶成功響應事件得到成功響應區間記錄，并充分考慮負荷的波動情況，得到模板響應事件；最后根據模板響應事件得到所有參與聚合用戶的綜合性能評分。

所述的用戶級響應性能綜合評估指標體系包括：單次事件評估指標、平均評估指標、綜合評估指標。

所述的單次事件評估指標包括：表征實際響應開始晚于計劃響應事件的時長響應延遲時間分數表示實際響應時間，即從開始到結束持續的時長，除以計劃響應時長的響應持續時間分數其中：a_k為第a個用戶的第k次計劃響應事件，分別為實際響應開始時間、計劃響應開始時間和實際響應結束時間，由于計劃響應時長通常為1小時，所以分母上省略。此外，響應時間通常以分鐘為單位計算，通過除以60，將評估分數轉化為以小時為單位計量。

所述的平均評估指標包括：由延遲時間絕對值的均值計算得到，用來反應用戶響應的準時情況的用戶a的響應準時度分數由成功響應事件的響應持續時間求均值得到的響應平均持續時間分數其中：S_a表示用戶a成功響應事件數目。

所述的綜合評估指標包括：用戶a的成功響應率綜合性能評分其中：F_a表示用戶a未成功響應事件數，和分別為和歸一化處理后得到的數據。

所述的歸一化方法是指：最大值歸一化，即變量除以該組變量中的最大值，A表示用戶集合，具體為：

所述的用戶成功響應事件是指：篩選歷史數據中虛擬電廠中各用戶的運行數據中計劃參與需求響應的事件，并在包含此事件的特定區間范圍內，通過對比基線負荷與實際負荷偏差情況，設定偏差量閾值，以判定用戶是否響應虛擬電廠指令，即完成響應調峰任務，統計計劃事件總數及成功響應事件總數。

所述的特定區間范圍是指：終端用能信息采集設備每15分鐘獲取一次用電量，考慮到用戶的響應存在提前或延后的情況，為了增加響應事件搜索的靈活性和可靠性，將響應事件的搜索區間設為ΔT＝15。