一种基于云终端及云平台的售电公司需求响应管理方法

技术领域

本发明涉及一种需求响应管理方法，涉及用户侧需求响应领域，尤其涉及一种基于云终端及云平台的售电公司需求响应管理方法。

背景技术

随着新时代我国能源转型持续发展和电力现货市场建设不断完善，电力需求侧响应交易在全面推进能源消费方式变革，加强电能管理和结构性调整，提高终端用电效率，优化资源配置，实现节约、环保、绿色、智能、有序用电中发挥着不可替代的重要作用。但目前的需求响应管理方式没有考虑市场主体全流程参与需求响应交易，没有充分调用资源负荷再调节弹性。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种基于云终端及云平台的售电公司需求响应管理方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于云终端及云平台的售电公司需求响应管理方法，包括以下步骤：

步骤一、日前市场申报：查看主体及资源的市场邀约信息，评估主体及资源的响应能力，提交主体的申报数据；

步骤二、出清结果发布：查看主体的市场出清结果，分解主体的中标结果，并发布资源的中标信息和日前用电计划上限；

步骤三、日内需求响应：实时监视主体及资源的用电计量信息，根据负荷调价套餐，滚动发布资源的用电计划上限；

步骤四、评价与结算：评价主体及资源的有效响应容量，计算调用收益和考核费用。

进一步地，主体即需求响应主体，是指售电公司参与需求响应交易的基本单元，包含其代理的、满足需求响应准入条件的一个地区的资源集合；所述资源即需求响应资源，是指参与需求响应交易的电力用户，市场邀约信息包括案例名称、案例ID、地区、时间、容量、类型信息，其中，需求类型包括削峰、填谷；

步骤一中，资源的响应能力计算函数为：

Ds＝min(Ds

其中，Ds

主体的响应能力计算函数为：

Du＝sum(Ds×As)

其中，Du表示主体响应能力，As表示主体与资源聚合关系，1表示主体聚合本资源，0表示不作聚合；

主体申报数据包括案例ID、主体ID、主体响应能力、申报价格、资源ID等。

主体的申报价格计算函数为：

Pu＝sum(Ps×Ds)/sum(Ds)

其中，Pu表示主体申报价格，Ps表示资源单位响应价格，为资源管理员根据资源单位响应成本申报的价格；

取邀约日期前连续若干日的历史用电计量信息平均值作为资源基线，则资源基线计算函数为：

Ls＝avg(Msd-i),i＝1,2,3,4,5,6,7

其中，Ls表示资源基线，Msd-i表示邀约案例运行日前i日的资源用电计量信息。

主体基线计算函数为：

Lu＝sum(Ls×As)

其中，Lu表示主体基线，As表示主体与资源聚合关系，1表示主体聚合本资源，0表示不作聚合。

进一步地，步骤二中，出清结果包括公共信息和私有信息，其中，公共信息包括但不限于需求案例ID、出清容量、出清价格、出清地区和出清时段，私有信息包括但不限于案例ID、主体ID、资源ID、中标容量、中标价格、中标地区、中标时段等，主体及资源的中标价格等于出清价格；

主体用电计划上限计算函数为：

Ru＝Lu-Cu

其中，Ru表示主体用电计划上限，Cu表示主体中标容量；

将主体中标结果分解至各资源及各时段，资源中标容量计算函数为：

Cs＝Cu×Ds/sum(Ds)

其中，Cs表示资源中标容量；

资源日前用电计划上限计算函数为：

Rs＝Ls-Cs

其中，Rs表示资源用电计划上限。

进一步地，步骤三中，主体用电计量信息计算函数为：

Mu＝sum(Ms)

其中，Mu表示主体用电计量信息，Ms表示资源用电计量信息；

主体实际响应容量计算函数为：

Eu＝Lu-Mu

其中，Eu表示主体实际响应容量；

主体缺额响应容量计算函数为：

ΔRu＝Cu-Eu

其中，ΔRu表示主体用电计划上限差额；

资源缺额响应容量计算函数为：

ΔRs＝ΔRu×Ds×Ss/sum(Ds×Ss)

其中，ΔRs表示资源用电计划上限差额，Ss表示负荷调节套餐选型，1表示资源参与再调节，0表示资源不参与再调节；

如果资源参与再调节，则滚动的资源用电计划上限计算函数为：

Rs＝Ms-ΔRs。

进一步地，步骤四中，主体有效响应容量计算函数为：

其中，Bu表示主体有效响应容量，K1＝80％，表示考核阈值参数，若实际响应容量低于中标容量K1倍，则判定为无效响应，K2＝120％，表示收益阈值参数，若实际响应容量超过中标容量K2倍，则有效响应容量等于中标容量K2倍，若实际响应容量介于中标容量K1倍至K2倍之间，则有效响应容量等于实际响应容量；

主体调用收益计算函数为：

Gu＝sum(Bu×P×T)

其中，Gu表示主体调用收益，P表示出清价格，T表示响应时长；

对判定为无效响应的主体进行考核，主体考核费用计算函数为：

Vu＝max[Mu-(Lu-Cu×K1),0]×P×T×F,if Eu

其中，Vu表示主体考核费用，F表示惩罚因子。

基于云终端及云平台的售电公司需求响应管理方法所用的售电公司需求响应管理云终端，包括以下功能模块：

模块201、用电计量信息采集模块：

该模块采集资源计量表上的用电计量信息，并在终端本地缓存30日以上历史数据；

模块202、无线通信模块：

该模块通过APN公网，实时将模块201用电计量信息采集模块中存储的用电计量信息上传至售电公司需求响应管理云平台。

基于云终端及云平台的售电公司需求响应管理方法所用的售电公司需求响应管理云平台，包括以下模块：

1)、云化需求响应模块：管理主体及资源使用需求响应交易的日前市场申报、出清结果发布、日内需求响应、评价与结算功能，该模块被配置为执行上述任一项所述的方法；

2)、云化数据管理模块：接收售电公司需求响应管理云终端上传的用电计量信息，存储云化需求响应模块的数据，该模块被配置为存储上述任一项所述的数据。

本发明在时序上有效地考虑市场主体全流程参与需求响应交易，充分调用资源负荷再调节弹性，提高市场主体参与需求响应交易的效率和积极性，降低市场交易成本。

附图说明

图1为本发明需求响应管理方法的整体步骤图。

图2为本发明需求响应管理云终端的结构框图。

图3为本发明需求响应管理云平台的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1所示的一种基于云终端及云平台的售电公司需求响应管理方法，包括以下步骤：

步骤一、日前市场申报：查看主体及资源的市场邀约信息，评估主体及资源的响应能力，提交主体的申报数据；

步骤二、出清结果发布：查看主体的市场出清结果，分解主体的中标结果，并发布资源的中标信息和日前用电计划上限；

步骤三、日内需求响应：实时监视主体及资源的用电计量信息，根据负荷调价套餐，滚动发布资源的用电计划上限；

步骤四、评价与结算：评价主体及资源的有效响应容量，计算调用收益和考核费用。

步骤一中，主体即需求响应主体，是指售电公司参与需求响应交易的基本单元，包含其代理的、满足需求响应准入条件的一个地区的资源集合；所述资源即需求响应资源，是指参与需求响应交易的电力用户，市场邀约信息包括案例名称、案例ID、地区、时间、容量、类型信息，其中，需求类型包括削峰、填谷；

资源的响应能力计算函数为：

Ds＝min(Ds

其中，Ds

主体的响应能力计算函数为：

Du＝sum(Ds×As)

其中，Du表示主体响应能力，As表示主体与资源聚合关系，1表示主体聚合本资源，0表示不作聚合；

主体申报数据包括案例ID、主体ID、主体响应能力、申报价格、资源ID等。

主体的申报价格计算函数为：

Pu＝sum(Ps×Ds)/sum(Ds)

其中，Pu表示主体申报价格，Ps表示资源单位响应价格，为资源管理员根据资源单位响应成本申报的价格；

取邀约日期前连续若干日的历史用电计量信息平均值作为资源基线，则资源基线计算函数为：

Ls＝avg(Msd-i),i＝1,2,3,4,5,6,7

其中，Ls表示资源基线，Msd-i表示邀约案例运行日前i日的资源用电计量信息。

主体基线计算函数为：

Lu＝sum(Ls×As)

其中，Lu表示主体基线，As表示主体与资源聚合关系，1表示主体聚合本资源，0表示不作聚合。

步骤二中，出清结果包括公共信息和私有信息，其中，公共信息包括但不限于需求案例ID、出清容量、出清价格、出清地区和出清时段，私有信息包括但不限于案例ID、主体ID、资源ID、中标容量、中标价格、中标地区、中标时段等，主体及资源的中标价格等于出清价格；

主体用电计划上限计算函数为：

Ru＝Lu-Cu

其中，Ru表示主体用电计划上限，Cu表示主体中标容量；

将主体中标结果分解至各资源及各时段，资源中标容量计算函数为：

Cs＝Cu×Ds/sum(Ds)

其中，Cs表示资源中标容量；

资源日前用电计划上限计算函数为：

Rs＝Ls-Cs

其中，Rs表示资源用电计划上限。

步骤三中，主体用电计量信息计算函数为：

Mu＝sum(Ms)

其中，Mu表示主体用电计量信息，Ms表示资源用电计量信息；

主体实际响应容量计算函数为：

Eu＝Lu-Mu

其中，Eu表示主体实际响应容量；

主体缺额响应容量计算函数为：

ΔRu＝Cu-Eu

其中，ΔRu表示主体用电计划上限差额；

资源缺额响应容量计算函数为：

ΔRs＝ΔRu×Ds×Ss/sum(Ds×Ss)

其中，ΔRs表示资源用电计划上限差额，Ss表示负荷调节套餐选型，1表示资源参与再调节，0表示资源不参与再调节；

如果资源参与再调节，则滚动的资源用电计划上限计算函数为：

Rs＝Ms-ΔRs。

步骤四中，主体有效响应容量计算函数为：

其中，Bu表示主体有效响应容量，K1＝80％，表示考核阈值参数，若实际响应容量低于中标容量K1倍，则判定为无效响应，K2＝120％，表示收益阈值参数，若实际响应容量超过中标容量K2倍，则有效响应容量等于中标容量K2倍，若实际响应容量介于中标容量K1倍至K2倍之间，则有效响应容量等于实际响应容量；

主体调用收益计算函数为：

Gu＝sum(Bu×P×T)

其中，Gu表示主体调用收益，P表示出清价格，T表示响应时长；

对判定为无效响应的主体进行考核，主体考核费用计算函数为：

Vu＝max[Mu-(Lu-Cu×K1),0]×P×T×F,if Eu

其中，Vu表示主体考核费用，F表示惩罚因子。

基于云终端及云平台的售电公司需求响应管理方法所用的售电公司需求响应管理云终端，如图2所示，包括以下功能模块：

模块201、用电计量信息采集模块：

该模块采集资源计量表上的用电计量信息，并在终端本地缓存30日以上历史数据；

模块202、无线通信模块：

该模块通过APN公网，实时将模块201用电计量信息采集模块中存储的用电计量信息上传至售电公司需求响应管理云平台。

基于云终端及云平台的售电公司需求响应管理方法所用的售电公司需求响应管理云平台，如图3所示，包括以下模块：

1)、云化需求响应模块：管理主体及资源使用需求响应交易的日前市场申报、出清结果发布、日内需求响应、评价与结算功能，该模块被配置为执行上述任一项所述的方法；

2)、云化数据管理模块：接收售电公司需求响应管理云终端上传的用电计量信息，存储云化需求响应模块的数据，该模块被配置为存储上述任一项所述的数据。

下面将结合具体的实施例对本发明进行进一步的阐述。

实施例一、

实施例一

参阅图1，本实施例提供一种售电公司需求响应管理方法，包括以下步骤。

步骤101，日前市场申报

需求响应主体(以下简称“主体”)及需求响应资源(以下简称“资源”)查看市场邀约信息，评估主体及资源响应能力，提交主体申报数据。

主体指售电公司参与需求响应交易的基本单元，包含其代理的、满足需求响应准入条件的一个地区的资源集合。资源指参与需求响应交易的电力用户。例如一个售电公司A1在地区B代理了3家用户C、D、E，则主体A1与资源C、资源D、资源E形成代理关系。

市场邀约信息包括案例名称、案例ID、地区、时间、容量、类型信息，其中，需求类型包括削峰、填谷。例如案例F包含如下信息：地区B在3月7日12:00-13:00期间需要10MW削峰需求响应服务。

资源响应能力计算函数为：

Ds＝min(Ds

其中，Ds

主体响应能力计算函数为：

Du＝sum(Ds×As)

其中，Du表示主体响应能力，As表示主体与资源聚合关系，1表示主体聚合本资源，0表示不作聚合。例如本次邀约主体A1仅聚合资源C、资源D，则As＝[1 1 0]T。

主体申报数据包括案例ID、主体ID、主体响应能力、申报价格、资源ID等。

主体申报价格计算函数为：

Pu＝sum(Ps×Ds)/sum(Ds)

其中，Pu表示主体申报价格，Ps表示资源单位响应价格，为资源管理员根据资源单位响应成本申报的价格。例如，削峰期间，部分充电桩暂停电动汽车充电服务，充电站无法获得充电收益，即削峰需求响应的机会成本，可将单位充电收益作为资源单位响应价格。

取邀约日期前连续若干日的历史用电计量信息平均值作为资源基线，则资源基线计算函数为：

Ls＝avg(Msd-i),i＝1,2,...,I

其中，Ls表示资源基线，Msd-i表示邀约日期前第i日的历史用电计量信息，I表示取邀约日期前连续I日的历史数据。例如I＝7，选择前7日的历史用电计量信息平均值作为基线。

主体基线计算函数为：

Lu＝sum(Ls×As)

其中，Lu表示主体基线。

步骤102，出清结果发布

主体查看市场出清结果，分解主体中标结果，发布资源的中标信息、日前用电计划上限。出清结果包括公共信息和私有信息，其中，公共信息包括需求案例ID、出清容量、出清价格、出清地区、出清时段等，私有信息包括案例ID、主体ID、资源ID、中标容量、中标价格、中标地区、中标时段等。主体及资源的中标价格等于出清价格。

主体用电计划上限计算函数为：

Ru＝Lu-Cu

其中，Ru表示主体用电计划上限，Cu表示主体中标容量。

将主体中标结果将主体中标结果分解至各资源及各时段，资源中标容量计算函数为：

Cs＝Cu×Ds/sum(Ds)

其中，Cs表示资源中标容量。

资源日前用电计划上限计算函数为：

Rs＝Ls-Cs

其中，Rs表示资源用电计划上限。

步骤103，日内需求响应

实时监视主体及资源用电计量信息，根据负荷调价套餐，滚动发布资源用电计划上限。

采集资源用电计量信息Ms，主体用电计量信息计算函数为：

Mu＝sum(Ms)

其中，Mu表示主体用电计量信息，Ms表示资源用电计量信息。

主体实际响应容量计算函数为：

Eu＝Lu-Mu

其中，Eu表示主体实际响应容量。

主体缺额响应容量计算函数为：

ΔRu＝Cu-Eu

其中，ΔRu表示主体用电计划上限差额。

资源缺额响应容量计算函数为：

ΔRs＝ΔRu×Ds×Ss/sum(Ds×Ss)

其中，ΔRs表示资源用电计划上限差额，Ss表示负荷调节套餐选型，1表示资源参与再调节，0表示资源不参与再调节。

如果资源参与再调节，则滚动的资源用电计划上限计算函数为：

Rs＝Ms-ΔRs

步骤104，评价与结算

评价主体的有效响应容量、调用收益、考核费用。

主体有效响应容量计算函数为：

其中，Bu表示主体有效响应容量，K1＝80％，表示考核阈值参数，若实际响应容量低于中标容量K1倍，则判定为无效响应，K2＝120％，表示收益阈值参数，若实际响应容量超过中标容量K2倍，则有效响应容量等于中标容量K2倍，若实际响应容量介于中标容量K1倍至K2倍之间，则有效响应容量等于实际响应容量。

主体调用收益计算函数为：

Gu＝sum(Bu×P×T)

其中，Gu表示主体调用收益，P表示出清价格，T表示响应时长。

对判定为无效响应的主体进行考核，主体考核费用计算函数为：

Vu＝max[Mu-(Lu-Cu×K1),0]×P×T×F,if Eu

其中，Vu表示主体考核费用，F表示惩罚因子。

实施例二、

参阅图2，本实施例提供一种售电公司需求响应管理云终端，包括以下功能模块。

模块201，用电计量信息采集模块

该模块采集资源计量表上的用电计量信息，并在终端本地缓存30日以上历史数据。

模块202，无线通信模块

该模块通过APN公网，实时将模块201用电计量信息采集模块中存储的用电计量信息上传至售电公司需求响应管理云平台。

实施例三、

参阅图3，本实施例提供一种售电公司需求响应管理云平台，包括以下功能模块。

模块301，云化需求响应模块

该模块管理主体及资源使用需求响应交易的日前市场申报、出清结果发布、日内需求响应、评价与结算功能。

模块302，云化数据管理模块

该模块接收售电公司需求响应管理云终端上传的用电计量信息，存储云化需求响应模块的数据。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明通过在日前市场申报环节，评估主体及资源响应能力，提交主体申报数据；在出清结果发布环节，分解主体中标结果，发布资源的中标信息、日前用电计划上限；在日内需求响应环节，实时监视主体及资源用电计量信息，根据负荷调价套餐，滚动发布资源用电计划上限；在评价与结算环节，评价主体及资源的有效响应容量，计算调用收益、考核费用。

本发明在时序上有效地考虑市场主体全流程参与需求响应交易，充分调用资源负荷再调节弹性，提高市场主体参与需求响应交易的效率和积极性，降低市场交易成本

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。