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专利号: 2014105365276
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种闭环自学习需求响应系统,包括DR服务端、DR客户端和智能电表(4),DR服务端、DR客户端和智能电表(4)三者之间均通过RS485总线、微功率无线电波、电力线载波三者中的任一种进行通信,其特征在于:所述DR服务端包括电力公司(1)、分发装置(2)和汇聚装置(3),电力公司(1)通过分发装置⑵向智能电表(4)分发最新的电能信息、服务控制信息,以刺激DR客户端进行电力负荷设备(10)的调度;

DR客户端采用多输入单输出网络对输入的电能信息以及电力负荷设备(10)的功率进行分类、分级处理,并基于规则对电力负荷设备(10)的使用计划不断进行学习和决策,预测出电力负荷设备(10)的电力需求信息,并通过汇聚装置(3)汇聚至DR服务端形成闭环,刺激电力公司(1)就电力需求信息进行整理、清洗、挖掘,并基于处理结果进行日后DR规划、调度、控制以及产生新的电能信息和服务控制信息,刺激DR客户端响应。

2.根据权利要求1所述的闭环自学习需求响应系统,其特征在于:所述DR客户端包括:

电力负荷设备(10);

数据采集模块(7),用于采集数据;

数据处理模块(6),用于对数据采集模块(7)采集的数据进行分类、分级处理,同时作为多输入单输出网络分级接口;

规则模块(5),用于提供多输入单输出网络的决策规则,该决策规则包括电力电气强制规则、电力用户制定的规则和经济性规则;

回归校正模块(12),用于提供置信参数;

电气安全检测模块(11),基于电力电气强制规则实时检测并监视电力负荷设备(10)、执行模块(9)的电气安全特性,并生成监视信息;

EMLI模块(13),即能量管理学习和推断模块,用于对已分级数据进行学习决策,预测电力负荷设备(10)在不同电能类型下的使用计划,生成对应的调度信息及电力需求信息,同时,基于电力用户制定的规则、经济性规则对电力负荷设备(10)的使用计划进行学习和决策;

需求调度模块(8),根据EMLI模块(13)输出的使用计划生成需求调度队列,不同队列里记载了电力负荷设备(10)的用电计划、与电力电气强制规则相对应的限制需求、以及与用户制定的规则相对应的用户制定的限制条件;

执行模块(9),用于执行需求调度模块(8)生成的执行指令,包括电力负荷设备(10)的通断时间、时长和即时强制中断工作。

3.根据权利要求2所述的闭环自学习需求响应系统,其特征在于:所述电能信息包括电能类型、对应电能类型各时段电价类型及持续时间、电能质量信息;

所述电能类型包括常规火电电能、常规水电电能、常规可再生电、常规核能电能以及常规蓄能电能;

所述电价类型包括阶梯电价、分时电价、实时电价和其他电价类型;

所述电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量、用电质量、相电压偏差信息、功率因子和视在功率。

4.根据权利要求3所述的闭环自学习需求响应系统,其特征在于:DR客户端具有多输入分级处理接口、单输出接口以及决策层;EMLI模块(13)依赖于规则模块(5)的决策规则、数据处理模块(6)分级处理后的输入数据、回归校正模块(12)中的置信参数;其自学习过程为:DR客户端根据规则模块(5)所设立决策规则、对分级数据进行推理,并利用置信参数调整分级处理结果使学习决策能力不断完善,使DR客户端、DR服务端电力需求动态平衡。

5.根据权利要求3所述的闭环自学习需求响应系统,其特征在于:所述数据采集模块(7)用于采集智能电表(4)、电力负荷设备(10)、执行模块(9)的数据,其中,智能电表(4)对应的数据有:电能类型、电价信息、电价持续时间;电力负荷设备(10)对应的数据有:额定电压、额定电流、额定功率、最大承受压力、极限工作温度;执行模块(9)对应的数据有:当前执行模块(9)的状态。

6.一种闭环自学习需求响应方法,其特征在于,采用如权利要求1至5任一所述的闭环自学习需求响应系统,包括以下步骤:步骤一、DR服务端根据最新电力需求信息,制定最新的电能信息和服务控制信息,并通过分发装置(2)分发至DR客户端,其中电能信息作为DR客户端输入数据用以驱动EMLI模块(13)、输出处理模块⑹和需求调度模块(8)产生电力负荷设备(10)的用电使用计划;服务控制信息用以限制电力负荷设备(10)使用计划内用电可中断时长总和不超过约定的可中断时长;所述最新电能信息包括电能类型、电价信息、电价持续时间以及电能质量信息,该服务控制信息包括可中断时长、控制方式和操作类型;

步骤二、DR客户端划分数据集并分级

DR客户端接收并存储DR分发装置输出的最新电能信息,并将该最新电能信息中电价信息按照电价切换时间进行划分,得到不同电价对应的持续时间段及分级值;同时将电力负荷设备(10)按额定功率进行划分为常规功耗设备和可调度设备,其中,可调度设备中可按功率间隔再次区分可调度设备的权值,不同权值与不同持续时间段的分级值进行处理后得到经济性值;

步骤三、生成决策规则

DR客户端按照规则模块(5)中的经济性规则对不同电价对应的持续时间段、电力负荷设备(10)的权值进行优先级处理,生成对应的决策规则,该决策规则按照优先级由高到低依次为电力电气强制规则、电力用户指定的规则、经济性规则;首先判断电力负荷设备(10)是否满足电力电气强制规则,不满足则不产生调度需求,若满足,优先调度用户制定的用电需求,最后根据经济性规则择优;

步骤四、学习和决策

EMLI模块(13)基于电能信息不断调整置信参数,输出电力负荷设备(10)的使用计划,并基于经济性规则建议电力用户在高峰时段或峰值时刻调整用户的用电计划,缓解电网负荷;

步骤五、汇聚电力需求信息和监视信息

DR客户端汇聚EMLI模块(13)所预测电力负荷设备(10)在各时段的对应使用计划下的电力需求信息及当前时段内所有监视信息,该电力需求信息为电力负荷设备(10)工作时功率与其工作时间的乘积;

步骤六、DR服务端分发最新的电能信息及服务控制信息

DR服务端根据汇聚装置(3)汇聚的电力需求信息、监视信息,分发最新的电能信息、服务控制信息及经济刺激因素。

7.根据权利要求6所述闭环自学习需求响应方法,其特征在于:所述步骤二中,所述电价和电力负荷设备(10)的额定功率的分级处理过程由数据处理模块(6)在规则模块(5)的支撑下完成,不同电价对应不同时段,不同额定功率按照功率间隔进行分级,其分级后所产生的经济性规则数为电价时段数与功率间隔数的乘积。

8.根据权利要求6或7所述闭环自学习需求响应方法,其特征在于:EMLI模块(13)学习决策的输出是电力负荷设备(10)的使用计划,该使用计划为不同功率下的工作时长;DR客户端的输出是在最近一次电能信息、服务控制信息约束下电力负荷设备(10)的电力需求信息。