一种电力载波通信的全息感知电能调度系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力载波通信的全息感知电能调度系统及方法。解决现有技术中缺乏对低压需求侧精确实时负荷管理的问题。包括通过无线网络相连接的用户端、电力运营端和电能控制端，电能控制端包括集中器、若干用户电能采集器和若干用户户内控制电器通断的智能断路器，集中器与电力运营端通信连接，集中器分别与各采集器连接，采集器分别与用户户内各智能断路器相连。电力运营端根据电网日负荷曲线和用户日负荷曲线分析电网和用户用电高峰期用电情况，获取电网和用户的用电高峰期曲线匹配度高的用户，在用户匹配的用电高峰期内选取用电最多的选定时段，作为该用户电能调度时段进行电能调度。实现了精准实时对低压需求侧的符合管理。

【技术实现步骤摘要】
一种电力载波通信的全息感知电能调度系统及方法
本专利技术涉及一种电力
，尤其是涉及一种电力载波通信的全息感知电能调度系统及方法。
技术介绍
随着全社会用电负荷峰值不断突破记录，电网调峰压力日趋增长，为了解放多高弹电网的建设与发展，亟待开拓更广泛的需求响应手段。低压用户负荷曲线与电网负荷曲线高度匹配，峰值负荷时段相重合，其时间特性、可中断特性符合多高弹电网建设需求。目前有围绕以大用户的高压需求侧响应展开，低压需求侧响应由于无法实现精准负荷远距离自动控制，响应时段内不能做出及时有效的响应，一直以来无法大规模落实。单相费控电能表虽然具备响应控制能力，但其控制功能仅支持整户通断，不满足优质服务的理念。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术中缺乏对低压需求侧精确实时负荷管理的问题，提供了一种电力载波通信的全息感知电能调度系统及方法。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电力载波通信的全息感知电能调度系统，包括通过无线网络相连接的用户端、电力运营端和电能控制端，电能控制端，包括集中器、若干用户电能采集器和若干用户户内控制电器通断的智能断路器，集中器与电力运营端通信连接，集中器分别与各采集器连接，采集器分别与用户户内各智能断路器相连，集中器接收电力运营端调度指令，通过电力线路发送给对应用户电能采集器，由电能采集器发送给对应的智能断路器；用户端，接收电力运营端的调度信息或邀约信息，接收到邀约信息后根据用户操作向电能控制端返回邀约反馈信息；电力运营端，分配需要进行电能调度的用户，根据电网日负荷曲线和用户日负荷曲线分析电网和用户的用电高峰期用电情况，获取电网和用户的用电高峰期曲线匹配度高的用户，在用户匹配的用电高峰期内选取用电最多的选定时段，作为该用户电能调度时段，将调度时段转换成指令下发给对应用户的智能断路器进行电能调度。本专利技术电力运营端在用电高峰时发送指令控制用户智能断路器在响应时间内进行断开，调动用户的闲置负荷，释放灵活用电负荷，增强电网度峰能力，大大缓解用电高峰时期负荷压力，达到削峰填谷，节能减排，提升设备利用率，减少输配电基建投入的效果。本专利技术基于电力载波通讯技术，通过电力线宽带载波通道接收指令实现对末端电路的智能断路器的管理，只需将用户电器原有的断路器换成智能断路器，无需对设备进行大改造，对用户实现了精准的负荷远程自动控制。由于大多用户日负荷曲线与电网日负荷曲线匹配度较高，峰值负荷时段重合较多，本专利技术中通过对比用户日负荷曲线与电网日负荷曲线，寻找出用电高峰期曲线匹配度较高的用户，这部分用户用电峰值负荷与电网峰值负荷重合较多，筛选出这部分用户在用电高峰期进行分闸控制，能够更准确更好的缓解电网用电高峰期负荷。参与电能调度的用户为与国网签订过协议或是接收邀约的用户。一种电力载波通信的全息感知电能调度方法，包括以下步骤：S1.电力运营端设定需调度的负荷，负荷包括签约用户负荷和邀约用户负荷，通过邀约确定候选邀约用户；对邀约用户动态调度时间段进行计算；S2.获取电网和候选邀约用户的历史每日负荷数据，进行归一化，在同一坐标系上拟合出电网日负荷曲线和用户日负荷曲线；S3.设定高峰时段，采用方框在高峰时段内的电网日负荷曲线段上选出电网高峰区域，采用方框在用户日负荷曲线上选出用户高峰区域；S4.获取相重合的电网高峰区域和用户高峰区域，计算的重合度，筛选出重合度大于N1的高峰区域记为候选高峰区域；S5.寻找出候选高峰区域和电网高峰区域内曲线的重叠部分，计算重叠部分的面积占比，记为用户用电高峰的负荷与电网高峰区域的匹配度，筛选出负荷匹配度大于N2的候选高峰区域记为邀约高峰区域，将邀约高峰区域对应的用户记为邀约用户；S6.在邀约高峰区域中选取用电最多的设定时段作为该邀约用户的调度时段，生成用户动态调度指令；S7.根据固定时段生成固定调度指令，向签约用户智能断路器发送固定调度指令，向邀约用户智能断路器发送动态调度指令。固定时段即预先在电网高峰时段内设定一个时段，如18点到20点，每天在固定的时间对签约用户进行调度。本专利技术通过对比用户日负荷曲线与电网日负荷曲线，寻找出用电高峰期曲线匹配度较高的用户，这部分用户用电峰值负荷与电网峰值负荷重合较多，筛选出这部分用户在用电高峰期进行分闸控制，能够更准确更好的缓解电网用电高峰期负荷。作为一种优选方案，步骤S1具备包括：S11.电力运营端设定需调度的负荷，根据签约用户数量计算签约用户负荷，减去签约用户负荷计算出邀约用户负荷；需调度的负荷可以通过直接设定，定期根据情况进行调节。还可以通过负荷预测，提前预测下一日负荷值，然后根据电网运行情况，减去设定的电网负荷阈值，计算出需调度的负荷。对于已经安装了智能断路器的用户视为可以调度的用户，这些用户通过签约和邀约两种形式参与电能调度，签约方式为用户与供电企业签订协议，供电企业可在设定的调度时段进行切断和送电。邀约方式为供电企业向用户的用户端发送邀约信息，邀约信息包括需要进行断闸的时间段，用户在用户端上操作，确认接收邀约，将确认信息反馈给用电企业，有供电企业在计算出的调度时段内进行切断和送电。S12.电力运营端向非签约用户的用户端发送邀约信息；S13.用户端根据用户操作向电力运营端返回邀约反馈信息，判断邀约反馈信息是否为同意，将反馈信息为同意的用户确定为候选邀约用户。作为一种优选方案，步骤S2具体过程包括：S21.获取电网和用户过去n天的负荷历史数据，在设定的各时间点对负荷历史数据进行采集获得采样数据，时间点之间间隔△t分钟，对历史每天同一时间点采样数据求平均分别获得电网日平均采样数据Ai和用户日平均采样数据Bi，i=1、2……、k，k=1440/△t；采样数据记录形式包括时间点和对应的负荷值。S23.获取电网日平均采样数据集合Ai的最大值Amax和最小值Amin，以500万kw为单位负荷，选取大于且最接近Amax的负荷值确定为电网日负荷的上限值，选取小于且最接近Amin的负荷值确定为电网日负荷的下限值，获取用户日平均采用数据集合Bi的最大值Bmax和最小值Bmin，以1kw为单位负荷，选取大于且最接近Bmax的确定用户日负荷的上限值，选取小于且最接近Bmin的负荷值确定为用户日负荷的下限值；S24.分别对电网日平均采样数据集合Ai和用户日平均采样数据Bi进行归一化处理，根据处理后的数据在同一坐标系内分别拟合出电网日负荷曲线和用户日负荷曲线。作为一种优选方案，步骤S3中选出电网高峰区域包括：S311.根据电网历史每日负荷数据，设定高峰时段；S312.在高峰时段内的电网日负荷曲线段上获取最大值HA，设定端值DA，DA=HA-C，其中C为高峰差值，高峰差值为坐标X轴上限值的20%，由最大值H两侧沿负荷曲线寻找与端值DA相等的点，记为左端值DAL和右端值DAR；S313.以左右端值点为两底角，最大值HA为顶部绘制方框，方框所围绕的区域为电网高峰区域。作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力载波通信的全息感知电能调度系统，其特征在于：包括通过无线网络相连接的用户端、电力运营端和电能控制端，/n电能控制端，包括集中器、若干用户电能采集器和若干用户户内控制电器通断的智能断路器，集中器与电力运营端通信连接，集中器分别与各采集器连接，采集器分别与用户户内各智能断路器相连，集中器接收电力运营端调度指令，通过电力线路发送给对应用户电能采集器，由电能采集器发送给对应的智能断路器；/n用户端，接收电力运营端的调度信息或邀约信息，接收到邀约信息后根据用户操作向电能控制端返回邀约反馈信息；/n电力运营端，分配需要进行电能调度的用户，根据电网日负荷曲线和用户日负荷曲线分析电网和用户的用电高峰期用电情况，获取电网和用户的用电高峰期曲线匹配度高的用户，在用户匹配的用电高峰期内选取用电最多的选定时段，作为该用户电能调度时段，将调度时段转换成指令下发给对应用户的智能断路器进行电能调度。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力载波通信的全息感知电能调度系统，其特征在于：包括通过无线网络相连接的用户端、电力运营端和电能控制端，
电能控制端，包括集中器、若干用户电能采集器和若干用户户内控制电器通断的智能断路器，集中器与电力运营端通信连接，集中器分别与各采集器连接，采集器分别与用户户内各智能断路器相连，集中器接收电力运营端调度指令，通过电力线路发送给对应用户电能采集器，由电能采集器发送给对应的智能断路器；
用户端，接收电力运营端的调度信息或邀约信息，接收到邀约信息后根据用户操作向电能控制端返回邀约反馈信息；
电力运营端，分配需要进行电能调度的用户，根据电网日负荷曲线和用户日负荷曲线分析电网和用户的用电高峰期用电情况，获取电网和用户的用电高峰期曲线匹配度高的用户，在用户匹配的用电高峰期内选取用电最多的选定时段，作为该用户电能调度时段，将调度时段转换成指令下发给对应用户的智能断路器进行电能调度。


2.一种电力载波通信的全息感知电能调度方法，采用权利要求1中的系统，其特征是包括以下步骤：
S1.电力运营端设定需调度的负荷，负荷包括签约用户负荷和邀约用户负荷，通过邀约确定候选邀约用户；对邀约用户动态调度时间段进行计算；
S2.获取电网和候选邀约用户的历史每日负荷数据，进行归一化，在同一坐标系上拟合出电网日负荷曲线和用户日负荷曲线；
S3.设定高峰时段，采用方框在高峰时段内的电网日负荷曲线段上选出电网高峰区域，采用方框在用户日负荷曲线上选出用户高峰区域；
S4.获取相重合的电网高峰区域和用户高峰区域，计算的重合度，筛选出重合度大于N1的高峰区域记为候选高峰区域；
S5.寻找出候选高峰区域和电网高峰区域内曲线的重叠部分，计算重叠部分的面积占比，记为用户用电高峰的负荷与电网高峰区域的匹配度，筛选出负荷匹配度大于N2的候选高峰区域记为邀约高峰区域，将邀约高峰区域对应的用户记为邀约用户；
S6.在邀约高峰区域中选取用电最多的设定时段作为该邀约用户的调度时段，生成用户动态调度指令；
S7.根据固定时段生成固定调度指令，向签约用户智能断路器发送固定调度指令，向邀约用户智能断路器发送动态调度指令。


3.根据权利要求2所述的一种电力载波通信的全息感知电能调度方法，其特征是步骤S1具体包括：
S11.电力运营端设定需调度的负荷，根据签约用户数量计算签约用户负荷，减去签约用户负荷计算出邀约用户负荷；
S12.电力运营端向非签约用户的用户端发送邀约信息；
S13.用户端根据用户操作向电力运营端返回邀约反馈信息，判断邀约反馈信息是否为同意，将反馈信息为同意的用户确定为候选邀约用户。


4.根据权利要求2所述的一种电力载波通信的全息感知电能调度方法，其特征是步骤S2具体过程包括：
S21.获取电网和用户过去n天的负荷历史数据，在设定的各时间点对负荷历史数据进行采集获得采样数据，时间点之间间隔△t分钟，对历史每天同一时间点采样数据求平均分别获得电网日平均采样数据Ai和用户日平均采样数据Bi，i=1、2……、k，k=1440/△t；
S23.获取电网日平均采样数据集合Ai的最大值Amax和最小值Amin，以500万kw为单位负荷设置若干负荷值，选取大于且最接近Amax的负荷值确定为电网日负荷的上限值，选取小于且最接近Amin的负荷值确定为电网日负荷的下限值，获取用户日平均采用数据集合Bi的最大值Bmax和最小值Bmin，以1kw为单位负荷设置若干负荷值，选取大于且最接近Bmax的确定用户日负荷的上限值，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓政，姚诚，庄方军，马伟阳，刘惺惺，楼建伟，单卡迪，毛子春，周立，陈超，王睿，马青，周蔚，沈嘉平，孙雯，商丽君，吴佳，潘建乔，江锡忠，金烨，朱赟，陈胤彤，畅伟，项思雨，沈建强，沈昆皆，郭松，赵华芳，蒋燕，屠悦斐，沈孝贤，方洁，林弘，沈前，方景辉，沈红峰，张炜，张健，吕一凡，吴伟健，刘晶，陈建华，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，国网浙江平湖市供电有限公司，浙江八达电子仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33