一种基于电价敏感度和弹性的响应潜力评估方法及系统与流程

1.本发明基于非侵入式负荷辨识的聚合负荷需求响应能力在线评估，涉及一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法及系统。


背景技术：

2.电力系统面临的一个重要问题是供需不平衡，尤其是在高峰时段；传统上，为了应对这种情况，电力系统运营商通常需要提高发电水平或开启备用电源来满足需求，这会导致成本的增加；传统的电网响应潜力评估方法主要基于能源需求预测、系统负荷预测和供给侧资源预测等方面，但忽视了用户对电价和电网价格变化的敏感度和弹性；此外，在能采集负荷功率、电流等数据信息的电表还没有普及的情况下，非侵入式负荷识别难以进行，非侵入式负荷识别算法复杂，非侵入式负荷识别速度较慢，电力用户隐私保护办法不完善，电力用户可能不愿意自己的用电行为被监测。
3.鉴于上述缺点，本发明提供一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，使用电力市场中地区的小时级总用电量和电价信息，通过计算地区的电价敏感度和分级价格弹性系数，来对地区的需求响应潜力进行评估。通过计算地区各小时用电量在时间维度上的余弦相似度，统计各地区电价敏感度高的时刻数，根据时刻数筛选出对电价敏感的地区；分析发现，同一地区同一季节每天同一时刻的用电量波动也很大，使用聚类算法对地区的用电量和边际节点电价进行聚类，进而划分用电量额电价等级，然后计算各地区各级用电量情况下的价格弹性系数，从而精确的计算地区的需求响应电量，进而评估地区的需求响应潜力。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
6.因此，提供一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，旨在解决在电价敏感度的基础上评估响应潜力的问题，更准确地评估电网响应潜力，并提高能源市场的效率和稳定性。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，包括：
8.通过电力市场中地区的小时级总用电量和电价信息，对地区电价敏感度进行评估；
9.通过对敏感度评估标准化处理得到的数据进行估算响应电量；
10.通过3σ原则剔除异常值。
11.作为本发明所述的基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的一种
优选方案，其中：所述对地区电价敏感度进行评估包括，对日各时刻的电量和电价值进行标准化处理和余弦相似度处理，标准化公式表示为：
[0012][0013]
其中，xi为一日内第i时刻的电价或电量的实际数值，yi为标准化之后的值，为一日内电价或电量的平均值，x
std
为一日内电价或电量标准差；
[0014]
余弦相似度表示为：
[0015][0016]
其中,设两个向量为a＝(a1,a2)，b＝(b1,b)，θ为两向量的夹角，θ∈-π，π]。
[0017]
作为本发明所述的基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的一种优选方案，其中：所述对地区电价敏感度进行评估还包括，衡量电量因电价变化而产生的变化趋势的电价敏感度，某一时刻的电价敏感度表示为：
[0018][0019][0020]
其中，ji为第i时刻的电价，li为第i时刻的用电量，si为第i时刻的电价敏感度，取值范围和余弦函数的取值范围一致，为(-1，1)。
[0021]
作为本发明所述的基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的一种优选方案，其中：所述估算响应电量包括，同时段内电价变化对用电需求量的影响，价格自弹性系数计算定义表示为：
[0022][0023]
其中，第i时刻的用电量和电价分别为li和ji，δli和δji分别为i时刻和i-1时刻的用电量和电价的差值表示为：
[0024][0025]
使用价格弹性估算响应电量表示为：
[0026][0027]
使用真实值和计算值计算误差值表示为：
[0028][0029]
其中，η为估算误差，l
t
为电价上升时，实际的响应电量，lf为响应电量估算值。
[0030]
作为本发明所述的基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的一种优选方案，其中：所述估算响应电量包括，一日内电价或电量的变化率为：
[0031][0032]
其中，v为变化率，u
max
和u
min
分别为一天中电价或电量的最大值和最小值；
[0033]
在各特征维度上的距离平方和的平方根表示为：
[0034][0035]
其中，xj和yj分别为样本x和y的第j个特征值，n为样本的特征总数。
[0036]
作为本发明所述的基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的一种优选方案，其中：所述估算响应电量还包括，kmeans算法通常采用轮廓系数来评价聚类的效果，轮廓系数表示为：
[0037][0038]
其中，a是簇中每个样本到所有样本的欧几里得距离的平均值，b为一个簇中的每个样本与所有簇中的所有样本的欧氏距离的平均值。
[0039]
作为本发明所述的基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的一种优选方案，其中：所述剔除异常值包括，常采用3σ原则将与主体差别较大的样本清除掉，采用样本标准偏差表示为：
[0040][0041][0042]
其中，当结果大于标准差认为xi异常，则应当剔除，xi为一组样本的第i个，为一组样本的均值，σ为标准差。
[0043]
本发明的另外一个目的是提供一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的系统，其能通过一种新的需求响应潜力评估，立足于解决不同电价敏感度和价格弹性下的潜力评估问题，将不同的电量总量和电价信息计算出敏感度和分级价格弹性系数，筛选出电价敏感地区，为精确的计算地区的需求响应电量，进而评估地区的需求响应潜力提供了新思路。
[0044]
一种基于电价敏感度和弹性的响应潜力评估系统，其特征在于，包括，数据采集模块，电价敏感度评估模块，价格弹性计算模块，异常值剔除模块，需求响应潜力评估模块，人机界面模块。
[0045]
所述数据采集模块，收集消费者的用电数据，包括每日和每小时用电量和用电时间。
[0046]
所述电价敏感度评估模块，计算不同电价的敏感度，用电价敏感度系数来衡量，电价敏感度系数越高，表示消费者对不同电价的敏感程度越高。
[0047]
所述价格弹性计算模块，根据历史用电数据，计算每个消费者的价格弹性，价格弹性是指消费者对价格变化的敏感程度。
[0048]
所述异常值剔除模块，根据历史用电数据，计算每个消费者的价格弹性，价格弹性是指消费者对价格变化的敏感程度。
[0049]
所述需求响应潜力评估模块，将价格弹性系数和电价敏感度系数进行综合分析，得出每个消费者的需求响应潜力评估结果，需求响应潜力评估结果越高，表示消费者在面临电价变化时，产生更大的用电行为变化。
[0050]
所述人机界面模块，提供可视化的界面，对系统的实时运行状态进行监控和管理，同时向系统发出指令和请求。
[0051]
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的步骤。
[0052]
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的步骤。
[0053]
本发明的有益效果：本发明通过一种新的需求响应潜力评估，立足于解决不同电价敏感度和价格弹性下的潜力评估问题，将不同的电量总量和电价信息计算出敏感度和分级价格弹性系数，筛选出电价敏感地区，为精确的计算地区的需求响应电量，进而评估地区的需求响应潜力提供了新思路。
附图说明
[0054]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
[0055]
图1为本发明一个实施例提供的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的工作方法流程示意图。
[0056]
图2为本发明一个实施例提供的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的两月同时刻用电量变化图。
[0057]
图3为本发明一个实施例提供的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的两月同时刻电价变化图。
[0058]
图4为本发明一个实施例提供的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的各地区电价敏感度。
[0059]
图5为本发明一个实施例提供的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的ovec地区7月某日的电量电价变化情况。
[0060]
图6为本发明一个实施例提供的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的ovec地区7月另一日的电量电价变化情况。
[0061]
图7为本发明一个实施例提供的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的pn地区聚类图。
[0062]
图8为本发明一个实施例提供的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力
评估系统的工作流程示意图。
具体实施方式
[0063]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
[0064]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0065]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0066]
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0067]
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0068]
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0069]
实施例1
[0070]
参照图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，包括：
[0071]
s1：通过电力市场中地区的小时级总用电量和电价信息，对地区电价敏感度进行评估。
[0072]
更进一步的，根据对地区电价敏感度进行评估包括，以每日的电价和电量变化趋势进行分析，以一日内地区的电价和电量值为基准，对本日各时刻的电量和电价值进行标准化处理，标准化处理可以降低电价和电量实际数值的差异，着重分析两者的变化趋势，标准化公式表示为：
[0073][0074]
其中，xi为一日内第i时刻的电价或电量的实际数值，yi为标准化之后的值，为一日内电价或电量的平均值，x
std
为一日内电价或电量标准差。
[0075]
应说明的是，以夹角作为判断两个向量的相似程度，设两个向量为a＝(a1,a2)，b＝(b1,b)，在此区间单调内余弦函数具有单调性，可以使用两个向量的坐标值计算夹角余弦值，得到两向量的夹角，使用坐标值计算两个向量的余弦值，余弦相似度的表示为：
[0076][0077]
其中，θ为两向量的夹角，两向量的夹角范围为[-π，π]。
[0078]
还应说明的是，将一天各时刻的用电量和电价分别构造为坐标点，以时刻为横坐标，电量和电价标准化之后的数值为纵坐标，两个相邻坐标点可以构造电价向量(1，j
i-j
i-1
)和电量向量(1，l
i-l
i-1
)，代入余弦相似度，计算出对应相刻电价与电量向量夹角的余弦值，来衡量电量因电价变化而产生的变化趋势，即电价敏感度，某一时刻的电价敏感度表示为：
[0079][0080][0081]
其中，ji为第i时刻的电价，li为第i时刻的用电量，si为第i时刻的电价敏感度，取值范围和余弦函数的取值范围一致，为(-1，1)，当电价敏感度的值接近-1时，当电价升高时，地区用电量必然出现了下降，电价降低时，用电量必然出现了下降，电价敏感度接近1时，电价和用电量同增同减。
[0082]
s2：通过对敏感度评估标准化处理得到的数据进行估算响应电量。
[0083]
更进一步的，电能作为电力市场中的一种特殊商品，价格弹性同样适用。本发明只考虑自弹性，即同时段内电价变化对用电需求量的影响，价格自弹性系数计算定义表示为：
[0084][0085]
其中，第i时刻的用电量和电价分别为li和ji，δli和δji分别为i时刻和i-1时刻的用电量和电价的差值表示为：
[0086][0087]
价格自弹性系数可以使用历史数据计算得到，可以使用价格弹性估算响应电量表示为：
[0088][0089]
估算难免出现误差，使用真实值和计算值计算误差值表示为：
[0090][0091]
其中，η为估算误差，l
t
为电价上升时，实际的响应电量，lf为响应电量估算值。
[0092]
应说明的是，一日内电价或电量的变化率为：
[0093][0094]
其中，v为变化率，u
max
和u
min
分别为一天中电价或电量的最大值和最小值，欧几里得距离是指两个特征维度相同的样本，在各特征维度上的距离平方和的平方根表示为：
[0095][0096]
其中，xj和yj分别为样本x和y的第j个特征值，n为样本的特征总数。
[0097]
应说明的是，由于电价和用电量的量纲不一，数值也相差很大，所以在聚类之前需要对样本进行标准化处理，公式表示为：
[0098][0099]
其中，xi为一日内第i时刻的电价或电量的实际数值，yi为标准化之后的值，为一日内电价或电量的平均值，x
std
为一日内电价或电量标准差。
[0100]
还应说明的是，kmeans算法实现为：给定簇的总数k并在样本中随机选取k个样本作为各个簇的簇心，计算其他样本到各簇心的欧几里得距离从而将样本划分到对应的簇，将所有样本划分完毕后更新各簇的簇心，重复以上步骤完成对所有样本的聚类，得到了k个没有交集且簇内样本具有相似特征的簇，以此可以分析相似样本的共性，此外，采用轮廓系数来评价聚类的效果，比较样本与簇内和簇外样本的欧氏距离平均值，来判断质心数量的合理性，从而找到合适的质心数进行聚类，得到合理的聚类结果。轮廓系数表示：
[0101][0102]
其中，a是簇中每个样本到其他样本的欧几里得距离的平均值，b为一个簇中的每个样本与其他簇中的所有样本的欧氏距离的平均值，轮廓系数α的取值区间为是(-1,1)，当α的值趋近于1时，表明该样本与簇内的样本的欧氏距离远小于其他簇，样本特征与簇内样本更相似，聚类效果好，反之，则表明聚类效果差。
[0103]
s3：通过3σ原则剔除异常值。
[0104]
更进一步的，除电价外，天气、节假日、风俗习惯等也会影响电力用户的用电行为，在计算价格自弹性系数时，也会得到相去甚远的结果，常采用3σ原则将与主体差别较大的样本清除掉，凸显电价对用电量的影响，若：
[0105][0106]
其中，当结果大于标准差认为xi异常，应当剔除，实际操作中，一般无法获取σ的取值，统计学中，采用样本标准偏差s(xi)来代替σ，其中s(xi)的计算式为
[0107]
[0108]
其中，xi为一组样本的第i个，为一组样本的均值，σ为标准差。
[0109]
实施例2
[0110]
参照图2-图7，为本发明的一个实施例，提供一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，为了验证本发明的有益效果，通过实验进行科学论证。
[0111]
图2和图3为本发明涉及的需求响应潜力评估方法的两月同时刻用电量变化图，展示了电力市场中三个地区在同一季节每天同一时刻的用电量和电价，可以发现其变化幅度很大，用一日内电价或电量的变化率可以计算出用电量的变化率最高达到92.2％，电价的变化更加明显，在用电量和电价水平相差如此大的情况下，电力用户的用电需求也会大不相同。
[0112]
分析各地区的电价敏感度高的时刻数，电价敏感度高的地区依次为ovec地区、pn地区和dpl地区，基于此，当电力供应不足时，可以优先调动这些地区的用户参与需求响应，进而分析ovec地区的日电价和电量变化曲线，其中七月份的两天变化如图4至图5所示：
[0113]
图4的电价和电量变化情况，可以发现该地区在用电高峰时段12：00-18：00内，用电量因为电价的大幅上升而出现大幅下降，体现出该地区即使在用电高峰时段也具有很高的电价敏感度，图5中电价和用电量的变化情况可以表明，由于电力市场中电价的调节，该地区的用电高峰时段出现在了电价正常时的用电低谷时段，该地区对价格的敏感性可见一斑，也体现出了该地区参与需求响应积极性高，进而印证了本发明方法的合理性。
[0114]
图6为pn在三个质心时的聚类图，根据轮廓系数选择最佳的聚类中心数，同时去除离聚类中心过远的样本，在经过以上步骤的处理和计算后，聚类得到的各簇对应的电价和电量范围如表1所示：
[0115]
表1各簇特征范围
[0116][0117][0118]
计算各簇剩余样本价格弹性的平均值，得到各地区的分类价格弹性系数，计算地区所有剩余样本价格弹性系数的平均值得到地区总体的价格弹性系数，结果如表2所示：
[0119]
表2分类价格弹性系数
[0120][0121]
从表2可以发现，当用电量和电价处于不同的类时，各簇的价格弹性系数相差甚远，于是选取pn地区，使用该地区7、8两个月用电高峰时段参与需求响应时刻的数据，将各
时刻的用电量和电价等数字代入价格弹性估算响应电量，采用上表中的分类价格弹性系数和总体弹性系数，估算该地区的响应电量的平均值。取响应电量的真实值为用电量的实际削减值的平均值，计算误差，得到响应电量结果和误差如表3所示：
[0122]
表3pn地区响应电量
[0123][0124]
显然，采用分级弹性系数计算的响应电量相较于不分级的价格自弹性系数具有更小的误差，也说明了使用本发明的方法评估地区需求响应潜力的科学性。
[0125]
应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
[0126]
实施例3
[0127]
本发明第三个实施例，其不同于前两个实施例的是：
[0128]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0129]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
[0130]
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0131]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下
列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0132]
实施例4
[0133]
参照图8，为本发明的第四个实施例，该实施例提供了一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估系统，包括：数据采集模块，电价敏感度评估模块，价格弹性计算模块，异常值剔除模块，需求响应潜力评估模块，人机界面模块。
[0134]
数据采集模块，收集消费者的用电数据，包括每日和每小时用电量和用电时间。
[0135]
电价敏感度评估模块，计算不同电价的敏感度，用电价敏感度系数来衡量，电价敏感度系数越高，表示消费者对不同电价的敏感程度越高。
[0136]
价格弹性计算模块，根据历史用电数据，计算每个消费者的价格弹性，价格弹性是指消费者对价格变化的敏感程度。
[0137]
异常值剔除模块，根据历史用电数据，计算每个消费者的价格弹性，价格弹性是指消费者对价格变化的敏感程度。
[0138]
需求响应潜力评估模块，将价格弹性系数和电价敏感度系数进行综合分析，得出每个消费者的需求响应潜力评估结果，需求响应潜力评估结果越高，表示消费者在面临电价变化时，可能会产生更大的用电行为变化。
[0139]
人机界面模块，提供可视化的界面，对系统的实时运行状态进行监控和管理，同时向系统发出指令和请求。
[0140]
应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，其特征在于：包括，通过电力市场中地区的小时级总用电量和电价信息，对地区电价敏感度进行评估；通过对敏感度评估标准化处理得到的数据进行估算响应电量；通过3σ原则剔除异常值。2.如权利要求1所述的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，其特征在于：所述对地区电价敏感度进行评估包括，对日各时刻的电量和电价值进行标准化处理和余弦相似度处理，标准化公式表示为：其中，x
i
为一日内第i时刻的电价或电量的实际数值，y
i
为标准化之后的值，为一日内电价或电量的平均值，x
std
为一日内电价或电量标准差；余弦相似度表示为：其中,设两个向量为a＝(a1,a2)，b＝(b1,b)，θ为两向量的夹角，θ∈[-π，π]。3.如权利要求2所述的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，其特征在于：所述对地区电价敏感度进行评估还包括，衡量电量因电价变化而产生的变化趋势的电价敏感度，某一时刻的电价敏感度表示为：势的电价敏感度，某一时刻的电价敏感度表示为：其中，j
i
为第i时刻的电价，l
i
为第i时刻的用电量，s
i
为第i时刻的电价敏感度，取值范围和余弦函数的取值范围一致为(-1，1)。4.如权利要求3所述的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，其特征在于：所述估算响应电量包括，同时段内电价变化对用电需求量的影响，价格自弹性系数计算定义表示为：其中，第i时刻的用电量和电价分别为l
i
和j
i
，δl
i
和δj
i
分别为i时刻和i-1时刻的用电量和电价的差值表示为：使用价格弹性估算响应电量表示为：
使用真实值和计算值计算误差值表示为：其中，η为估算误差，l
t
为电价上升时，实际的响应电量，l
f
为响应电量估算值。5.如权利要求4所述的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，其特征在于：所述估算响应电量包括，一日内电价或电量的变化率为：其中，v为变化率，u
max
和u
min
分别为一天中电价或电量的最大值和最小值；在各特征维度上的距离平方和的平方根表示为：其中，x
j
和y
j
分别为样本x和y的第j个特征值，n为样本的特征总数。6.如权利要求5所述的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，其特征在于：所述估算响应电量还包括，kmeans算法通常采用轮廓系数来评价聚类的效果，轮廓系数表示为：其中，a是簇中每个样本到所有样本的欧几里得距离的平均值，b为一个簇中的每个样本与所有簇中的所有样本的欧氏距离的平均值。7.如权利要求6所述的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法，其特征在于：所述剔除异常值包括，采用3σ原则将与主体差别较大的样本清除掉，采用样本标准偏差表示为：准偏差表示为：其中，当结果大于标准差认为x
i
异常，则剔除，x
i
为一组样本的第i个，为一组样本的均值，σ为标准差。8.一种采用如权利要求1～7任一所述的一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法的系统，其特征在于：包括，数据采集模块，电价敏感度评估模块，价格弹性计算模块，异常值剔除模块，需求响应潜力评估模块，人机界面模块；所述数据采集模块，收集消费者的用电数据，包括每日和每小时用电量和用电时间；所述电价敏感度评估模块，计算不同电价的敏感度，用电价敏感度系数来衡量，电价敏感度系数越高，表示消费者对不同电价的敏感程度越高；
所述价格弹性计算模块，根据历史用电数据，计算每个消费者的价格弹性，价格弹性是指消费者对价格变化的敏感程度；所述异常值剔除模块，根据历史用电数据，计算每个消费者的价格弹性，价格弹性是指消费者对价格变化的敏感程度；所述需求响应潜力评估模块，将价格弹性系数和电价敏感度系数进行综合分析，得出每个消费者的需求响应潜力评估结果，需求响应潜力评估结果越高，表示消费者在面临电价变化时，产生更大的用电行为变化；所述人机界面模块，提供可视化的界面，对系统的实时运行状态进行监控和管理，同时向系统发出指令和请求。9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本发明的技术领域为非侵入式负荷辨识的聚合负荷需求响应能力在线评估，涉及一种基于电价敏感度和价格弹性的需求响应潜力评估方法及系统包括，通过电力市场中地区的小时级总用电量和电价信息，对地区电价敏感度进行评估；通过对敏感度评估标准化处理得到的数据进行估算响应电量；通过3σ原则剔除异常值。本发明实现了在电价敏感度和价格弹性下的需求响应潜力评估，更准确地评估电网响应潜力，并提高能源市场的效率和稳定性，为精确地计算地区的需求响应电量，进而评估地区的需求响应潜力提供了新思路。提供了新思路。提供了新思路。


技术研发人员：张彦 李庆生 李震 朱永清 杨剑锋 陈巨龙 张裕 张兆丰 杨婕睿 尹佳 龚宵 胡江 秦柯 罗宁 李竹根
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/10/15