一种基于多时间尺度协调的需求响应系统的制作方法

1.本发明涉及供电领域，特别涉及一种基于多时间尺度协调的需求响应系统。


背景技术：

2.新时代的电网发展需要充分利用灵活可调度的需求侧资源，鼓励并引导用户优化传统用电形式并积极参与电网运行调度，调整用电行为以配合电网侧的削峰填谷等需求。需求响应是智能电网框架下重要的互动形式，柔性负荷在负荷侧占比逐步提高，且已有研究表明柔性负荷可以短时响应系统的调控需求。
3.基于此，已有智能家居能量管理系统、用户负荷聚合的需求响应系统、基于需求响应的能效直接监控装置等诸多技术支持。同时，已有文献涉及了计及用户参与不确定性的用户响应模型、以dr参与度最大为目标的需求响应概率优化模型、基于工商业用户的多时间尺度需求响应优化等研究。
4.但对于多时间尺度协调的需求响应系统支持方面尚显不足，需要一种基于多时间尺度协调的需求响应系统来支撑策略实现，故需要在此进行创新。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种能够统一协调日前、实时需求响应任务信息及响应方式的系统支撑。通过日前的用户信息设定以及实时的响应状态调整，以柔性负荷调整的方式，达成需求响应任务目标。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
7.基于多时间尺度协调的需求响应系统，包括需求响应任务获取及反馈模块、时间判断模块、日前信息处理模块、实时信息处理模块、协调及控制模块、基于需求响应的能效直接监控装置、智能插座、柔性负荷、响应监测模块，需求响应任务获取及反馈模块与时间判断模块、响应监测模块连接，时间判断模块与需求响应任务获取及反馈模块、日前信息处理模块、实时信息处理模块连接，协调及控制模块与日前信息处理模块、实时信息处理模块、基于需求响应的能效直接监控装置、智能插座连接，基于需求响应的能效直接监控装置与协调及控制模块、智能插座连接，响应监测模块与需求响应任务获取及反馈模块、智能插座连接；
8.需求响应任务获取及反馈模块通过时间判断模块触发日前信息处理模块或实时信息处理模块的信息处理，经由协调及控制模块，直接或通过基于需求响应的能效直接监控装置间接控制与智能插座相连的柔性负荷，智能插座通过响应监测模块反馈响应状态及响应量信息。
9.优选的，智能插座为多个，且部分与协调及控制模块相连，部分与基于需求响应的能效直接监控装置相连。
10.优选的，日前信息处理模块、实时信息处理模块分别与时间判断模块相连。
11.优选的，基于需求响应的能效直接监控装置与协调及控制模块以及部分智能插座
相连。
12.优选的，响应监测模块与需求响应任务获取及反馈模块和全部智能插座相连。
13.优选的，智能插座与柔性负荷一一连接。
14.优选的，时间判断模块为stm32系列微控制器。
15.优选的，日前信息处理模块为arm系列微处理器。
16.优选的，实时信息处理模块为arm系列微处理器。
17.优选的，响应监测模块为arm系列微处理器。
18.优选的，协调及控制模块为基于arm cortex
‑
m内核的微控制器。
19.采用本发明的基于多时间尺度协调的需求响应系统具有如下优点：
20.1、统一协调了日前和实时不同时间尺度上的需求响应动作，在通信可靠的前提下，可以更好的适应需求响应的即时需求。
21.2、可以通过响应监测模块对实际的响应状态和响应量进行反馈，有效监控需求响应实现情况。
22.3、充分考虑了响应量范围限制、响应意愿以及人为预设在时间上的协调关系，更好的保证用户参与需求响应的满意度。
23.4、适用于含热力学特性等的温控设备以及含储能特性的电源设备，有利于降低电力系统运行和建设成本，满足电网对于需求侧调控的多种需要。
附图说明
24.图1是本发明的基于多时间尺度协调的需求响应系统示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明进行进一步的详细说明。
26.如图1所示，为本发明的基于多时间尺度协调的需求响应系统，其中，1为需求响应任务获取及反馈模块，2为时间判断模块，3为日前信息处理模块，4为实时信息处理模块，5为协调及控制模块，6为基于需求响应的能效直接监控装置，7为智能插座，8为柔性负荷，9为响应监测模块。
27.如图1所示，智能插座7、柔性负荷8为多个，且智能插座7和柔性负荷8数量相当、一一对应，需求响应任务获取及反馈模块1、日前信息处理模块3、实时信息处理模块4、响应监测模块9均为arm系列微处理器，时间判断模块2为stm32系列微控制器，协调及控制模块5为基于arm cortex
‑
m内核的微控制器。
28.需求响应任务获取及反馈模块1与时间判断模块2、响应监测模块9连接，时间判断模块2与需求响应任务获取及反馈模块1、日前信息处理模块3、实时信息处理模块4连接，协调及控制模块5与日前信息处理模块3、实时信息处理模块4、基于需求响应的能效直接监控装置6、智能插座7连接，基于需求响应的能效直接监控装置6与协调及控制模块5、智能插座7连接，响应监测模块9与需求响应任务获取及反馈模块1、智能插座7连接。
29.如图1所示，需求响应任务获取及反馈模块1获取需求响应任务量信息，并将信息发送给时间判断模块2进行判断，如果是日前任务信息则触发日前信息处理模块3，如果是实时任务信息则触发实时信息处理模块4，协调及控制模块5结合日前信息处理模块3、实时
信息处理模块4的指令信息以及响应量范围限制、响应意愿信息、人为启停预设于日前通过启停信号经由智能插座7预控柔性负荷8的启停，于实时通过基于需求响应的能效直接监控装置6控制与智能插座7相连柔性负荷8的启停，响应监测模块9对智能插座7监测到的信息进行处理，将响应状态和响应量信息发送到需求响应任务获取及反馈模块1，由需求响应任务获取及反馈模块1将最终响应情况信息上报，实现资源的优化配置。
30.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种基于多时间尺度协调的需求响应系统，其特征在于：包括需求响应任务获取及反馈模块(1)、时间判断模块(2)、日前信息处理模块(3)、实时信息处理模块(4)、协调及控制模块(5)、基于需求响应的能效直接监控装置(6)、智能插座(7)、柔性负荷(8)、响应监测模块(9)，所述需求响应任务获取及反馈模块(1)与时间判断模块(2)、响应监测模块(9)连接，所述时间判断模块(2)与需求响应任务获取及反馈模块(1)、日前信息处理模块(3)、实时信息处理模块(4)连接，所述协调及控制模块(5)与日前信息处理模块(3)、实时信息处理模块(4)、基于需求响应的能效直接监控装置(6)、智能插座(7)连接，所述基于需求响应的能效直接监控装置(6)与协调及控制模块(5)、智能插座(7)连接，所述响应监测模块(9)与需求响应任务获取及反馈模块(1)、智能插座(7)连接；所述需求响应任务获取及反馈模块(1)通过时间判断模块(2)触发日前信息处理模块(3)或实时信息处理模块(4)的信息处理，经由协调及控制模块(5)，直接或通过基于需求响应的能效直接监控装置(6)间接控制与智能插座(7)相连的柔性负荷(8)，智能插座(7)通过响应监测模块(9)反馈响应状态及响应量信息。2.根据权利要求1所述的基于多时间尺度协调的需求响应系统，其特征在于：所述时间判断模块(2)与需求响应任务获取及反馈模块(1)、日前信息处理模块(3)、实时信息处理模块(4)连接。3.根据权利要求1所述的基于多时间尺度协调的需求响应系统，其特征在于：所述基于需求响应的能效直接监控装置(6)与协调及控制模块(5)和部分智能插座(7)连接。4.根据权利要求1所述的基于多时间尺度协调的需求响应系统，其特征在于：所述协调及控制模块(5)与日前信息处理模块(3)、实时信息处理模块(4)、基于需求响应的能效直接监控装置(6)以及部分智能插座(7)连接。5.根据权利要求1所述的基于多时间尺度协调的需求响应系统，其特征在于：所述响应监测模块(9)与需求响应任务获取及反馈模块(1)和智能插座(7)连接。6.根据权利要求1所述的基于多时间尺度协调的需求响应系统，其特征在于：所述日前信息处理模块(3)为arm系列微处理器。7.根据权利要求1所述的基于多时间尺度协调的需求响应系统，其特征在于：所述实时信息处理模块(4)为arm系列微处理器。

技术总结
本发明公开了一种基于多时间尺度协调的需求响应系统，包括需求响应任务获取及反馈模块、时间判断模块、日前信息处理模块、实时信息处理模块、协调及控制模块、基于需求响应的能效直接监控装置、智能插座、柔性负荷、响应监测模块。时间判断模块与需求响应任务获取及反馈模块、日前信息处理模块、实时信息处理模块分别连接，通过协调及控制模块，直接或通过基于需求响应的能效直接监控装置间接调整柔性负荷，同时智能插座通过响应监测模块与需求响应任务获取及反馈模块连接。采用本发明的基于多时间尺度协调的需求响应系统能够有效地统一日前和实时的响应操作，在信息反馈机制下，更好地适应需求响应的任务变动及需求实现。好地适应需求响应的任务变动及需求实现。好地适应需求响应的任务变动及需求实现。


技术研发人员：孙毅 刘昌利 黄婷
受保护的技术使用者：华北电力大学
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2021/11/4