本申請(qǐng)涉及智能用電，具體涉及智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)是指利用智慧能源管理系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)中的負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析和優(yōu)化調(diào)整的過程。這種調(diào)節(jié)的目標(biāo)是在保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和需求側(cè)管理，現(xiàn)如今對(duì)智能單元的負(fù)荷調(diào)節(jié)主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、需求響應(yīng)、優(yōu)化調(diào)度、遠(yuǎn)程控制、用戶交互和能效管理等方面，其中通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和負(fù)荷預(yù)測(cè)給智慧能源單元提供負(fù)荷調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)而完成智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)，提高能源的利用效率和電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2、現(xiàn)如今隨著用能市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，尖峰負(fù)荷攀升，時(shí)段性和局地性供需缺口風(fēng)險(xiǎn)突出，因此應(yīng)對(duì)復(fù)雜的用電場(chǎng)景，在用電需求側(cè)采集用電數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)的分析準(zhǔn)確性受到較大影響，而利用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)方法對(duì)具有時(shí)段性等特征的用電變化場(chǎng)景的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，例如傳統(tǒng)的時(shí)間序列預(yù)測(cè)法在應(yīng)對(duì)多變的用電場(chǎng)景時(shí)，可能導(dǎo)致用電需求側(cè)的用電狀態(tài)分析和負(fù)荷需求分析存在較大的偏差，降低了對(duì)智慧能源單元的負(fù)荷分析的準(zhǔn)確性，進(jìn)而降低了智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)的目的在于提供智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法、裝置及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法，該方法包括以下步驟：

3、獲取用戶端的實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)；

4、基于用戶端各用電數(shù)據(jù)的時(shí)段性變化差異確定用戶時(shí)段性特征系數(shù)；

5、基于用戶時(shí)段性特征系數(shù)以及用戶端用電負(fù)荷的變化情況確定負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)；

6、根據(jù)負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)對(duì)用戶端的用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)合用戶端的用電負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)用戶端的智慧能源單元進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)。

7、進(jìn)一步地，所述用戶時(shí)段性特征系數(shù)的確定過程為：

8、基于不同時(shí)刻采集的用戶端的各用電數(shù)據(jù)構(gòu)建各個(gè)短期異步特征矩陣；

9、分析短期異步特征矩陣中任意兩行元素各組模態(tài)分量之間的關(guān)系，確定所述任意兩行元素的各組模態(tài)分量的第一異步特征系數(shù)；

10、將短期異步特征矩陣中任意兩行元素的趨勢(shì)變化差異，作為所述任意兩行元素的第二異步特征系數(shù)；

11、基于所述第一異步特征系數(shù)及所述第二異步特征系數(shù)確定所述任意兩行元素之間的用戶時(shí)段性特征系數(shù)，其中，所述任意兩行元素之間的用戶時(shí)段性特征系數(shù)與所述任意兩行元素的所有組模態(tài)分量的第一異步特征系數(shù)的均值成負(fù)向關(guān)聯(lián)，與所述第二異步特征系數(shù)成正向關(guān)聯(lián)。

12、進(jìn)一步地，所述短期異步特征矩陣的構(gòu)建過程為：

13、將每種用電數(shù)據(jù)所有采集的數(shù)據(jù)按照采集時(shí)間升序排列組成每個(gè)用電數(shù)據(jù)序列，將所有用電數(shù)據(jù)序列構(gòu)成矩陣并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到用電數(shù)據(jù)分析矩陣；

14、將用電數(shù)據(jù)分析矩陣中每列數(shù)據(jù)的均值作為對(duì)應(yīng)采集時(shí)刻的疊加特征數(shù)據(jù)，將用電數(shù)據(jù)分析矩陣對(duì)應(yīng)的所有的疊加特征數(shù)據(jù)按照時(shí)間升序順序組成疊加特征數(shù)據(jù)序列；

15、采用序列分割算法對(duì)疊加特征數(shù)據(jù)序列劃分獲取各子序列，將每個(gè)子序列中所有疊加特征數(shù)據(jù)在用電數(shù)據(jù)分析矩陣對(duì)應(yīng)的列向量構(gòu)成一個(gè)短期異步特征矩陣。

16、進(jìn)一步地，所述第一異步特征系數(shù)的確定過程為：

17、對(duì)短期異步特征矩陣中各行元素均進(jìn)行多次模態(tài)分解，每一行元素對(duì)應(yīng)多個(gè)模態(tài)分量，任意兩行元素在對(duì)應(yīng)分解次數(shù)下的模態(tài)分量組成一組模態(tài)分量；

18、分析短期異步特征矩陣中任意兩行元素的各組模態(tài)分量的相關(guān)系數(shù)，記為所述任意兩行元素的各組模態(tài)分量的第一異步特征系數(shù)。

19、進(jìn)一步地，所述負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)的確定過程為：

20、將每個(gè)短期異步特征矩陣中所有任意兩行元素之間的用戶時(shí)段性特征系數(shù)，組成每個(gè)短期異步特征矩陣的短期異步時(shí)段性特征序列；

21、將短期異步特征序列中所有用戶時(shí)段性特征系數(shù)的均值作為每個(gè)短期異步特征矩陣的第一時(shí)段性對(duì)比系數(shù)；

22、將短期異步特征序列與其他各短期異步特征序列的差異的均值，作為每個(gè)短期異步特征矩陣的第二時(shí)段性對(duì)比系數(shù)；

23、基于所述第一時(shí)段性對(duì)比系數(shù)及第二時(shí)段性對(duì)比系數(shù)確定每個(gè)短期異步特征矩陣的負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)。

24、進(jìn)一步地，所述每個(gè)短期異步特征矩陣的負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)為每個(gè)短期異步特征矩陣的第一時(shí)段性對(duì)比系數(shù)與第二時(shí)段性對(duì)比系數(shù)的正向融合。

25、進(jìn)一步地，所述對(duì)用戶端的用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)的過程為：

26、對(duì)所有短期異步特征矩陣的負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)進(jìn)行歸一化處理，獲取所有負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)的歸一化結(jié)果的均值，記為平滑參考系數(shù)；

27、基于所述平滑參考系數(shù)確定指數(shù)平滑算法的權(quán)重參數(shù)，通過指數(shù)平滑算法結(jié)合用戶端采集的功率數(shù)據(jù)獲取負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果。

28、進(jìn)一步地，所述指數(shù)平滑算法的權(quán)重參數(shù)的計(jì)算公式分別為：、、，式中，、和為指數(shù)平滑算法的三個(gè)權(quán)重參數(shù)，為平滑參考系數(shù)。

29、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)裝置，所述負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)裝置包括：

30、負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)裝置包括：儲(chǔ)能數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)特征分析模塊，負(fù)荷調(diào)節(jié)分配模塊。

31、儲(chǔ)能數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取用戶端的實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)；

32、數(shù)據(jù)特征分析模塊，用于基于用戶端各用電數(shù)據(jù)的時(shí)段性變化差異確定用戶時(shí)段性特征系數(shù)；基于用戶時(shí)段性特征系數(shù)以及用戶端用電負(fù)荷的變化情況確定負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)；

33、負(fù)荷調(diào)節(jié)分配模塊，用于根據(jù)負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)對(duì)用戶端的實(shí)際用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)合用戶端的用電負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)用戶端的智慧能源單元進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)。

34、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述方法的步驟。

35、由以上實(shí)施例可見，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法、裝置及系統(tǒng)，至少具有如下有益效果：

36、由于智慧能源單元應(yīng)用到客戶端時(shí)，采集的用電數(shù)據(jù)可能受到用戶端用電行為習(xí)慣和用電設(shè)施差異等情況的影響，因此，本申請(qǐng)對(duì)用戶端的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)期和短期的異步偏差特征分析，基于分析結(jié)果對(duì)用戶端的負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提高智慧能源單元用于用戶端時(shí)應(yīng)對(duì)復(fù)雜干擾影響時(shí)用電數(shù)據(jù)特征分析的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高智慧能源單元對(duì)用戶端負(fù)荷進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性，相較于傳統(tǒng)的智慧能源單元進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)的過程，其有益效果在于考慮了用戶端的用電數(shù)據(jù)受不同用戶的干擾因素的影響，降低智慧能源單元對(duì)用戶端數(shù)據(jù)分析的誤差，進(jìn)而完成智慧能源單元對(duì)負(fù)荷的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。

技術(shù)特征：

1.智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述用戶時(shí)段性特征系數(shù)的確定過程為：

3.如權(quán)利要求2所述的智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述短期異步特征矩陣的構(gòu)建過程為：

4.如權(quán)利要求2所述的智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述第一異步特征系數(shù)的確定過程為：

5.如權(quán)利要求4所述的智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)的確定過程為：

6.如權(quán)利要求5所述的智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述每個(gè)短期異步特征矩陣的負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)為每個(gè)短期異步特征矩陣的第一時(shí)段性對(duì)比系數(shù)與第二時(shí)段性對(duì)比系數(shù)的正向融合。

7.如權(quán)利要求6所述的智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述對(duì)用戶端的用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)的過程為：

8.如權(quán)利要求7所述的智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述指數(shù)平滑算法的權(quán)重參數(shù)的計(jì)算公式分別為：、、，式中，、和為指數(shù)平滑算法的三個(gè)權(quán)重參數(shù)，為平滑參考系數(shù)。

9.智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)裝置，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)裝置包括：

10.智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及智能用電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及智慧能源單元的負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)方法、裝置及系統(tǒng)，該方法包括：獲取用戶端的實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)；基于用戶端各用電數(shù)據(jù)的時(shí)段性變化差異確定用戶時(shí)段性特征系數(shù)；基于用戶時(shí)段性特征系數(shù)以及用戶端用電負(fù)荷的變化情況確定負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)；根據(jù)負(fù)荷時(shí)段性調(diào)整系數(shù)對(duì)用戶端的實(shí)際用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)合用戶端的用電負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)用戶端的智慧能源單元進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)。本申請(qǐng)考慮了用戶端的用電數(shù)據(jù)受不同用戶的干擾因素的影響，降低智慧能源單元對(duì)用戶端數(shù)據(jù)分析的誤差，提高智慧能源單元負(fù)荷的調(diào)節(jié)精準(zhǔn)性。

技術(shù)研發(fā)人員：徐立忠,曹誠(chéng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇智格高科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/12