一种低碳资源调节性能实测方法、系统、设备及介质与流程

本发明属于电力测控的，尤其是涉及一种低碳资源调节性能实测方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、目前，低碳楼宇作为分布式灵活资源聚合节点，常将具有不同功率响应特征的低碳资源聚合参与电网需求响应。在目标下调功率指令触发后，测试人员通常在低碳楼宇的总电力入口处进行线下实测，获取高频采集周期内的复合功率下降曲线数据，以评价低碳资源参与功率调节的实际表现。

2、现有的，线下实测通常将总电力入口处采集到的复合功率下降曲线作为整体响应结果进行分析，而低碳资源中既存在具有热力学惯性物理特征的缓变响应，也存在具有电子瞬态物理特征的阶跃响应，不同物理特征对应的功率调节过程在高频时域内相互交织，导致总量曲线掩盖单类资源的真实调节贡献，使调节贡献度和调节精度的评价结果不准确。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低碳资源调节性能实测方法、系统、设备及介质，以解决现有线下实测方法将多类低碳资源的叠加响应作为整体结果评价而造成真实调节贡献度失真的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面，提供了一种低碳资源调节性能实测方法，所述方法包括：

4、响应于目标下调功率指令的触发，获取低碳楼宇在高频采集周期内的复合功率下降曲线数据；

5、按照低碳资源的热力学惯性物理特征和电子瞬态物理特征，分别确定惯性响应基函数与阶跃响应基函数；

6、对所述复合功率下降曲线数据进行曲线特征提取，得到阶跃锚点时刻与爬坡结束时刻；

7、基于所述阶跃锚点时刻对所述阶跃响应基函数进行参数约束，并根据所述爬坡结束时刻对所述惯性响应基函数进行参数约束，将参数约束后的所述惯性响应基函数与所述阶跃响应基函数进行全时域联合拟合，得到不同低碳资源的独立功率下降轨迹；

8、基于所述独立功率下降轨迹生成重构复合曲线，根据所述重构复合曲线与所述复合功率下降曲线数据之间的残差更新所述独立功率下降轨迹，并根据更新后的所述独立功率下降轨迹与所述目标下调功率指令输出独立调节性能数值。

9、通过采用上述技术方案，通过响应于目标下调功率指令获取低碳楼宇在高频采集周期内的复合功率下降曲线数据，能够完整记录低碳资源在功率下调过程中的总量变化轨迹，从而为后续分析不同低碳资源的调节贡献提供数据基础；通过按照热力学惯性物理特征和电子瞬态物理特征分别确定惯性响应基函数与阶跃响应基函数，能够用不同响应形态描述不同低碳资源的功率下降特性，从而提高复合功率曲线解耦的针对性；通过对复合功率下降曲线数据进行曲线特征提取得到阶跃锚点时刻与爬坡结束时刻，能够定位瞬态响应发生位置和惯性响应趋稳位置，从而为后续参数约束提供可靠的时间节点依据；通过基于阶跃锚点时刻和爬坡结束时刻对阶跃响应基函数与惯性响应基函数进行参数约束并进行全时域联合拟合，能够将复合功率下降曲线分解为不同低碳资源的独立功率下降轨迹，从而准确识别不同低碳资源的真实调节贡献；通过基于独立功率下降轨迹生成重构复合曲线并根据残差更新独立功率下降轨迹，能够降低异常波动对解耦结果的影响，从而提高独立调节性能数值的准确性。

10、本发明在一示例中可以进一步配置为：所述响应于目标下调功率指令的触发，获取低碳楼宇在高频采集周期内的复合功率下降曲线数据，包括：

11、解析所述目标下调功率指令，得到指令下发时间戳；

12、基于所述指令下发时间戳，获取低碳楼宇在所述目标下调功率指令触发前后对应时段内的总有功功率数据；

13、按照采集时刻对所述总有功功率数据进行排序，并保留覆盖功率下降过程的曲线区段，得到所述复合功率下降曲线数据。

14、通过采用上述技术方案，通过解析目标下调功率指令得到指令下发时间戳，能够确定功率下降过程的时间基准，从而提高曲线截取与响应过程对齐的准确性；通过基于指令下发时间戳获取目标下调功率指令触发前后对应时段内的总有功功率数据，能够覆盖功率下调前、下调中和下调后的完整变化过程，从而避免功率下降曲线数据缺失关键响应阶段；通过按照采集时刻对总有功功率数据进行排序并保留覆盖功率下降过程的曲线区段，能够形成连续、完整的复合功率下降曲线数据，从而为后续特征提取和全时域联合拟合提供稳定输入。

15、本发明在一示例中可以进一步配置为：所述按照低碳资源的热力学惯性物理特征和电子瞬态物理特征，分别确定惯性响应基函数与阶跃响应基函数，包括：

16、获取具有热力学惯性物理特征的低碳资源的历史功率下降曲线，以及具有电子瞬态物理特征的低碳资源的历史功率下降曲线；

17、根据具有热力学惯性物理特征的低碳资源的历史功率下降曲线，确定用于表征缓变功率下降过程的惯性时间常数参数与稳态下降幅值参数；

18、根据具有电子瞬态物理特征的低碳资源的历史功率下降曲线，确定用于表征瞬态功率下降过程的阶跃幅值参数与阶跃响应延迟参数；

19、基于所述惯性时间常数参数与所述稳态下降幅值参数确定所述惯性响应基函数，并基于所述阶跃幅值参数与所述阶跃响应延迟参数确定所述阶跃响应基函数。

20、通过采用上述技术方案，通过获取具有热力学惯性物理特征和电子瞬态物理特征的低碳资源的历史功率下降曲线，能够获得不同低碳资源单独动作时的响应样本，从而为基函数参数确定提供参考依据；通过根据热力学惯性低碳资源的历史功率下降曲线确定惯性时间常数参数与稳态下降幅值参数，能够表征缓变功率下降过程的惯性强弱和下降幅度，从而提高惯性响应基函数对该类低碳资源的描述准确性；通过根据电子瞬态低碳资源的历史功率下降曲线确定阶跃幅值参数与阶跃响应延迟参数，能够表征瞬态功率下降过程的跳变幅度和响应延迟，从而提高阶跃响应基函数对该类低碳资源的描述准确性；通过基于上述参数确定惯性响应基函数与阶跃响应基函数，能够形成与不同物理特征相匹配的响应模型，从而为复合功率下降曲线的联合拟合解耦提供物理先验。

21、本发明在一示例中可以进一步配置为：所述对所述复合功率下降曲线数据进行曲线特征提取，得到阶跃锚点时刻与爬坡结束时刻，包括：

22、对所述复合功率下降曲线数据进行离散化预处理，得到相邻采集点功率变化率与功率极值点；

23、根据所述相邻采集点功率变化率，从所述复合功率下降曲线数据中筛选突变特征点集合；

24、基于所述突变特征点集合与所述功率极值点，构建所述复合功率下降曲线数据的局部特征向量序列；

25、根据所述局部特征向量序列，识别所述阶跃锚点时刻与所述爬坡结束时刻。

26、通过采用上述技术方案，通过对复合功率下降曲线数据进行离散化预处理得到相邻采集点功率变化率与功率极值点，能够提取曲线中反映变化速率和局部形态的基础特征，从而提高后续突变识别和趋稳识别的可靠性；通过根据相邻采集点功率变化率筛选突变特征点集合，能够识别复合功率下降曲线中的快速变化区域，从而为阶跃响应位置定位提供依据；通过基于突变特征点集合与功率极值点构建局部特征向量序列，能够综合表达局部曲线的幅值、速率和波动特征，从而增强对不同功率响应形态的区分能力；通过根据局部特征向量序列识别阶跃锚点时刻与爬坡结束时刻，能够分别确定瞬态响应节点和惯性响应趋稳节点，从而为参数约束和联合拟合提供准确的节点参数。

27、本发明在一示例中可以进一步配置为：所述根据所述局部特征向量序列，识别所述阶跃锚点时刻与所述爬坡结束时刻，包括：

28、从所述局部特征向量序列中提取反映瞬态功率下降形态的特征向量，并根据所述反映瞬态功率下降形态的特征向量确定候选阶跃节点；

29、从所述局部特征向量序列中提取反映功率趋稳形态的特征向量，并根据所述反映功率趋稳形态的特征向量确定候选爬坡结束节点；

30、基于所述候选阶跃节点在所述复合功率下降曲线数据中的对应时刻，确定所述阶跃锚点时刻；

31、基于所述候选爬坡结束节点在所述复合功率下降曲线数据中的对应时刻，确定所述爬坡结束时刻。

32、通过采用上述技术方案，通过从局部特征向量序列中提取反映瞬态功率下降形态的特征向量并确定候选阶跃节点，能够从复合曲线中识别电子瞬态响应对应的局部形态，从而提高阶跃锚点时刻确定的准确性；通过从局部特征向量序列中提取反映功率趋稳形态的特征向量并确定候选爬坡结束节点，能够从复合曲线中识别惯性响应趋于稳定的局部形态，从而提高爬坡结束时刻确定的准确性；通过基于候选阶跃节点在复合功率下降曲线数据中的对应时刻确定阶跃锚点时刻，能够明确阶跃响应在时间轴上的发生位置，从而提高阶跃响应基函数参数约束的有效性；通过基于候选爬坡结束节点在复合功率下降曲线数据中的对应时刻确定爬坡结束时刻，能够明确惯性响应基本稳定的位置，从而提高惯性响应基函数参数约束的有效性。

33、本发明在一示例中可以进一步配置为：所述基于所述阶跃锚点时刻对所述阶跃响应基函数进行参数约束，并根据所述爬坡结束时刻对所述惯性响应基函数进行参数约束，将参数约束后的所述惯性响应基函数与所述阶跃响应基函数进行全时域联合拟合，得到不同低碳资源的独立功率下降轨迹，包括：

34、基于所述阶跃锚点时刻，确定所述阶跃响应基函数中阶跃响应延迟参数的初始定位范围；

35、基于所述爬坡结束时刻，确定所述惯性响应基函数中惯性时间常数参数的初始定位范围；

36、基于所述阶跃响应延迟参数的初始定位范围和所述惯性时间常数参数的初始定位范围，对所述惯性响应基函数与所述阶跃响应基函数在所述复合功率下降曲线数据的全时域内进行联合求解，得到基函数求解参数；

37、基于所述基函数求解参数分别重构具有不同物理特征的低碳资源对应的拟合功率曲线，并将所述拟合功率曲线作为所述独立功率下降轨迹。

38、通过采用上述技术方案，通过基于阶跃锚点时刻确定阶跃响应延迟参数的初始定位范围，能够缩小阶跃响应基函数中响应延迟参数的求解范围，从而提高全时域联合拟合的收敛稳定性；通过基于爬坡结束时刻确定惯性时间常数参数的初始定位范围，能够缩小惯性响应基函数中惯性时间常数参数的求解范围，从而降低惯性响应轨迹拟合偏移的风险；通过基于阶跃响应延迟参数和惯性时间常数参数的初始定位范围对惯性响应基函数与阶跃响应基函数进行联合求解，能够在复合功率下降曲线的全时域内同时估计不同响应分量，从而提高不同低碳资源功率贡献分离的准确性；通过基于基函数求解参数重构不同物理特征低碳资源对应的拟合功率曲线并作为独立功率下降轨迹，能够形成各类低碳资源独立的功率下降过程表达，从而为独立调节性能评价提供可量化依据。

39、本发明在一示例中可以进一步配置为：所述基于所述独立功率下降轨迹生成重构复合曲线，根据所述重构复合曲线与所述复合功率下降曲线数据之间的残差更新所述独立功率下降轨迹，并根据更新后的所述独立功率下降轨迹与所述目标下调功率指令输出独立调节性能数值，包括：

40、对所述独立功率下降轨迹进行加和处理，生成所述重构复合曲线；

41、计算所述重构复合曲线与所述复合功率下降曲线数据之间的残差，并根据所述残差定位异常波动时序区段；

42、对所述异常波动时序区段内的所述复合功率下降曲线数据进行屏蔽处理，得到清洁功率下降曲线；

43、基于所述清洁功率下降曲线，重新对所述惯性响应基函数与所述阶跃响应基函数进行全时域联合拟合，得到更新后的所述独立功率下降轨迹；

44、根据更新后的所述独立功率下降轨迹计算不同低碳资源的实际下调功率，并根据所述实际下调功率与所述目标下调功率指令中的目标下调功率数值输出所述独立调节性能数值。

45、通过采用上述技术方案，通过对独立功率下降轨迹进行加和处理生成重构复合曲线，能够将解耦后的分量轨迹重新组合为总量曲线，从而为检验解耦结果与实测数据的一致性提供依据；通过计算重构复合曲线与复合功率下降曲线数据之间的残差并定位异常波动时序区段，能够发现影响拟合准确性的异常功率波动，从而提高后续轨迹更新的针对性；通过对异常波动时序区段内的复合功率下降曲线数据进行屏蔽处理得到清洁功率下降曲线，能够降低异常干扰数据对联合拟合的影响，从而提高更新后的独立功率下降轨迹的可信度；通过基于清洁功率下降曲线重新对惯性响应基函数与阶跃响应基函数进行全时域联合拟合，能够重新获得更贴近真实响应过程的独立功率下降轨迹，从而提高低碳资源调节性能实测结果的准确性；通过根据更新后的独立功率下降轨迹计算不同低碳资源的实际下调功率，并结合目标下调功率数值输出独立调节性能数值，能够量化不同低碳资源的实际调节贡献和调节完成情况，从而为低碳资源调节性能评价提供准确依据。

46、本发明第二方面，提供了一种低碳资源调节性能实测系统，所述系统包括：

47、曲线获取模块，用于响应于目标下调功率指令的触发，获取低碳楼宇在高频采集周期内的复合功率下降曲线数据；

48、基函数模块，用于按照低碳资源的热力学惯性物理特征和电子瞬态物理特征，分别确定惯性响应基函数与阶跃响应基函数；

49、特征提取模块，用于对所述复合功率下降曲线数据进行曲线特征提取，得到阶跃锚点时刻与爬坡结束时刻；

50、联合拟合模块，用于基于所述阶跃锚点时刻对所述阶跃响应基函数进行参数约束，并根据所述爬坡结束时刻对所述惯性响应基函数进行参数约束，将参数约束后的所述惯性响应基函数与所述阶跃响应基函数进行全时域联合拟合，得到不同低碳资源的独立功率下降轨迹；

51、性能输出模块，用于基于所述独立功率下降轨迹生成重构复合曲线，根据所述重构复合曲线与所述复合功率下降曲线数据之间的残差更新所述独立功率下降轨迹，并根据更新后的所述独立功率下降轨迹与所述目标下调功率指令输出独立调节性能数值。

52、通过采用上述技术方案，通过响应于目标下调功率指令获取低碳楼宇在高频采集周期内的复合功率下降曲线数据，能够完整记录低碳资源在功率下调过程中的总量变化轨迹，从而为后续分析不同低碳资源的调节贡献提供数据基础；通过按照热力学惯性物理特征和电子瞬态物理特征分别确定惯性响应基函数与阶跃响应基函数，能够用不同响应形态描述不同低碳资源的功率下降特性，从而提高复合功率曲线解耦的针对性；通过对复合功率下降曲线数据进行曲线特征提取得到阶跃锚点时刻与爬坡结束时刻，能够定位瞬态响应发生位置和惯性响应趋稳位置，从而为后续参数约束提供可靠的时间节点依据；通过基于阶跃锚点时刻和爬坡结束时刻对阶跃响应基函数与惯性响应基函数进行参数约束并进行全时域联合拟合，能够将复合功率下降曲线分解为不同低碳资源的独立功率下降轨迹，从而准确识别不同低碳资源的真实调节贡献；通过基于独立功率下降轨迹生成重构复合曲线并根据残差更新独立功率下降轨迹，能够降低异常波动对解耦结果的影响，从而提高独立调节性能数值的准确性。

53、本发明第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种低碳资源调节性能实测方法的步骤。

54、本发明第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种低碳资源调节性能实测方法的步骤。