一种基于供需响应的能源规划系统

1.本发明涉及电力调控技术领域，具体为一种基于供需响应的能源规划系统。


背景技术：

2.需求响应即电力需求响应的简称，是指当电力批发市场价格升高或系统可靠性受威胁时，电力用户接收到供电方发出的诱导性减少负荷的直接补偿通知或者电力价格上升信号后，改变其固有的习惯用电模式，达到减少或者推移某时段的用电负荷而响应电力供应，从而保障电网稳定，并抑制电价上升的短期行为。
3.需求响应往往应用在进行用户用电高峰的错开控制上，单纯的鼓励用户避免用电高峰进行用电，不利于保障用户的正常用电需求，即生活中的照明、手机充电等行为，耗电量小，但是不可或缺，导致用户无法积极的进行用电的需求响应，并且由于需要响应用户较少，在炎夏或者寒冬，因为环境温度影响，容易出现用电集中，且用电量激增的情况，致使发电厂无法进行足够的电量供应，导致供需不匹配的情况。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于供需响应的能源规划系统，解决了用户无法积极的进行用电的需求响应，并且在炎夏或者寒冬，因为环境温度影响，容易出现用电集中，且用电量激增的情况，致使发电厂无法进行足够的电量供应，导致供需不匹配情况出现的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于供需响应的能源规划系统，包括电力规划平台，所述电力规划平台包括响应签约单元、用户分析单元、供应分析单元和数据分析单元，所述响应签约单元用于设定用电需求响应模式，将用电高峰时段设定为规避时段，进行用电提高收费，在非规避时段进行用电降低收费，在用户响应时，标记用户为需求响应用户，所述响应签约单元与用户分析单元对接，所述用户分析单元用于对需求响应用户的实际用电情况进行分析，并以短信形式发送给对应需求响应用户，所述用户分析单元分别与供应分析单元和数据分析单元对接，所述供应分析单元用于结合历史用电量和历史天气温度，进行历史用电走势和历史天气温度的关联分析，获取不同天气温度下的用电消耗量，根据次日天气预报，获取次日天气温度信息，进行次日用电消耗量的预判，在出现预判用电消耗量大于发电厂实际发电量时，向用户发出节约用电信息，所述供应分析单元与数据分析单元对接，所述数据分析单元用于进行节约用户标记，并对节约用户的节约用电总量进行补贴。
8.本发明进一步设置为：所述响应签约单元包括时段设定模块、时段奖励模块、调控签约模块和模式切换模块；
9.所述时段设定模块用于根据历史电高峰时段设定为规避时段，将单日除规避时段
外的剩余时段设定为奖励时段；
10.所述时段奖励模块用于设定用电需求响应模式：设定规避时段的时段最低用电量，作为基础用电量，规避时段内超出基础用电量部分作为高额用电量，奖励时段内的用电量设定为奖励用电量，根据正常用电计费标准，对高额用电量进行电价的提高收取，对奖励用电量进行电价降低收取，对基础用电量按照正常用电计费收取；
11.所述调控签约模块用于向用户发送用电需求响应模式信息，在用户响应时，根据用户户号进行签约，标记用户为需求响应用户；
12.所述模式切换模块用于按照用电需求响应模式对需求响应用户收取用电费用，按照正常用电计费对非需求响应用户收取用电费用。
13.通过采用上述技术方案，将规避时段内的最低用电量设定为基础用电量，并按照正常用电计费标准进行收费，保证用户在进行需求响应后，仍可以在基础用电量范围内进行电力使用，保证用户进行手机充电和照明的需求，配合规避时段和奖励时段的电费调整，促使用户进行用电需求响应模式的签约，为电力能源的规划调控提供支撑。
14.本发明进一步设置为：所述用户分析单元包括奖励分析模块和对话交互模块，所述奖励分析模块与对话交互模块对接。
15.本发明进一步设置为：所述奖励分析模块用于记录奖励用电量及其对应的收费金额，作为实际收费金额，按照正常用电标准对奖励用电量进行收费金额计算，作为普通收费金额，将普通收费金额减去实际收费金额，获得节约金额；
16.所述对话交互模块用于将实际收费金额、普通收费金额和节约金额以短信形式发送给对应需求响应用户。
17.通过采用上述技术方案，以短信的形式，向需求响应用户发送当日用电信息，给需求响应用户看的见的收入分析，利于需求响应用户的长期保持和用电需求响应模式的宣传普及，为需求响应用户的增加提供直接有效的宣传效果。
18.本发明进一步设置为：所述供应分析单元包括平衡量分析模块、用电结合分析模块和鼓励模块，所述平衡量分析模块与用电结合分析模块对接，所述用电结合分析模块与鼓励模块对接。
19.本发明进一步设置为：所述平衡量分析模块用于对发电厂的实际发电量进行统计，并统计发电厂的备用电量，将实际发电量与备用电量相加后，获得发电厂最大发电量，将实际发电量设定为标准值；
20.所述用电结合分析模块用于结合历史用电量和历史天气温度，进行历史用电走势和历史天气温度的关联分析，获取不同天气温度下的用电消耗量，根据次日天气预报，获取次日天气温度信息，进行次日用电消耗量的预判；
21.所述鼓励模块用于在出现预判用电消耗量大于标准值时，向用户发出节约用电信息。
22.所述数据分析单元包括用电记录模块、用户标记模块和用电奖励模块，所述用电记录模块与用户标记模块对接，所述用户标记模块与用电奖励模块对接。
23.所述用电记录模块用于设定用电量标准，在用户接收节约用电信息后，对用户次日的实际用电量进行记录；
24.所述用户标记模块用于在用户次日的实际用电量大于零且低于设定用电量标准
时，标记用户为节约用户，记录节约用户当日的用电量；
25.所述用电奖励模块用于建立节约用电总量与用电补贴的线性关系，将节约用户当日的用电量减去次日实际用电量，获取节约用户节约用电总量，根据节约用电总量与用电补贴的线性关系对节约用户进行奖励。
26.通过采用上述技术方案，根据历史用电消耗量和历史天气温度信息的采集分析，建立用电下号量和天气温度的线性关系，通过对次日天气温度的获取，进行次日用电消耗量的预判，结合发电厂的实际发电量，向用户发送节约用电信息，并对响应节约用电信息的用户进行补贴，提高用户节约用电的积极性，降低发电厂的电力调控负担，实现电力能源的有效规划。
27.(三)有益效果
28.本发明提供了一种基于供需响应的能源规划系统。具备以下有益效果：
29.(1)本发明通过将规避时段内的最低用电量设定为基础用电量，并按照正常用电计费标准进行收费，保证用户在进行需求响应后，仍可以在基础用电量范围内进行电力使用，保证用户进行手机充电和照明的需求，配合规避时段和奖励时段的电费调整，促使用户进行用电需求响应模式的签约，为电力能源的规划调控提供支撑。
30.(2)本发明通过以短信的形式，向需求响应用户发送当日用电信息，给需求响应用户看的见的收入分析，利于需求响应用户的长期保持和用电需求响应模式的宣传普及，为需求响应用户的增加提供直接有效的宣传效果。
31.(3)本发明通过根据历史用电消耗量和历史天气温度信息的采集分析，建立用电下号量和天气温度的线性关系，通过对次日天气温度的获取，进行次日用电消耗量的预判，结合发电厂的实际发电量，向用户发送节约用电信息，并对响应节约用电信息的用户进行补贴，提高用户节约用电的积极性，降低发电厂的电力调控负担，实现电力能源的有效规划。
附图说明
32.图1为本发明的系统原理框图；
33.图2为本发明响应签约单元的系统原理框图；
34.图3为本发明用户分析单元的系统原理框图；
35.图4为本发明供应分析单元的系统原理框图；
36.图5为本发明数据分析单元的系统原理框图；
37.图中，1、电力规划平台；2、响应签约单元；3、用户分析单元；4、供应分析单元；5、数据分析单元；6、时段设定模块；7、时段奖励模块；8、调控签约模块；9、模式切换模块；10、奖励分析模块；11、对话交互模块；12、平衡量分析模块；13、用电结合分析模块；14、鼓励模块；15、用电记录模块；16、用户标记模块；17、用电奖励模块。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
39.请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于供需响应的能源规划系
统，如附图1所示，包括由响应签约单元2、用户分析单元3、供应分析单元4和数据分析单元5组成的电力规划平台1。
40.作为优选方案，响应签约单元2用于设定用电需求响应模式，将用电高峰时段设定为规避时段，进行用电提高收费，在非规避时段进行用电降低收费，在用户响应时，标记用户为需求响应用户，具体的，如附图2所示，响应签约单元2包括时段设定模块6、时段奖励模块7、调控签约模块8和模式切换模块9；
41.时段设定模块6用于根据历史电高峰时段设定为规避时段，将单日除规避时段外的剩余时段设定为奖励时段；
42.时段奖励模块7用于设定用电需求响应模式：设定规避时段的时段最低用电量，作为基础用电量，规避时段内超出基础用电量部分作为高额用电量，奖励时段内的用电量设定为奖励用电量，根据正常用电计费标准，对高额用电量进行电价的提高收取，对奖励用电量进行电价降低收取，对基础用电量按照正常用电计费收取；
43.调控签约模块8用于向用户发送用电需求响应模式信息，在用户响应时，根据用户户号进行签约，标记用户为需求响应用户；
44.模式切换模块9用于按照用电需求响应模式对需求响应用户收取用电费用，按照正常用电计费对非需求响应用户收取用电费用。
45.作为优选方案，响应签约单元2与用户分析单元3对接，用户分析单元3用于对需求响应用户的实际用电情况进行分析，并以短信形式发送给对应需求响应用户，具体的，如附图3所示，用户分析单元3包括奖励分析模块10和对话交互模块11，奖励分析模块10用于记录奖励用电量及其对应的收费金额，作为实际收费金额，按照正常用电标准对奖励用电量进行收费金额计算，作为普通收费金额，将普通收费金额减去实际收费金额，获得节约金额；
46.奖励分析模块10与对话交互模块11对接，对话交互模块11用于将实际收费金额、普通收费金额和节约金额以短信形式发送给对应需求响应用户。
47.作为优选方案，用户分析单元3分别与供应分析单元4和数据分析单元5对接，供应分析单元4用于结合历史用电量和历史天气温度，进行历史用电走势和历史天气温度的关联分析，获取不同天气温度下的用电消耗量，根据次日天气预报，获取次日天气温度信息，进行次日用电消耗量的预判，在出现预判用电消耗量大于发电厂实际发电量时，向用户发出节约用电信息，具体的，如附图4所示，供应分析单元4包括平衡量分析模块12、用电结合分析模块13和鼓励模块14，平衡量分析模块12用于对发电厂的实际发电量进行统计，并统计发电厂的备用电量，将实际发电量与备用电量相加后，获得发电厂最大发电量，将实际发电量设定为标准值；
48.平衡量分析模块12与用电结合分析模块13对接，用电结合分析模块13用于结合历史用电量和历史天气温度，进行历史用电走势和历史天气温度的关联分析，获取不同天气温度下的用电消耗量，根据次日天气预报，获取次日天气温度信息，进行次日用电消耗量的预判；
49.用电结合分析模块13与鼓励模块14对接，鼓励模块14用于在出现预判用电消耗量大于标准值时，向用户发出节约用电信息。
50.作为优选方案，供应分析单元4与数据分析单元5对接，数据分析单元5用于进行节
约用户标记，并对节约用户的节约用电总量进行补贴，具体的，如附图5所示，数据分析单元5包括用电记录模块15、用户标记模块16和用电奖励模块17，用电记录模块15用于设定用电量标准，在用户接收节约用电信息后，对用户次日的实际用电量进行记录；
51.用电记录模块15与用户标记模块16对接，用户标记模块16用于在用户次日的实际用电量大于零且低于设定用电量标准时，标记用户为节约用户，记录节约用户当日的用电量；
52.用户标记模块16与用电奖励模块17对接，用电奖励模块17用于建立节约用电总量与用电补贴的线性关系，将节约用户当日的用电量减去次日实际用电量，获取节约用户节约用电总量，根据节约用电总量与用电补贴的线性关系对节约用户进行奖励。
53.进行需求响应时，具体包括如下步骤：
54.步骤一、响应签约：时段设定模块6根据历史电高峰时段设定为规避时段，将单日除规避时段外的剩余时段设定为奖励时段，时段奖励模块7设定用电需求响应模式：设定规避时段的时段最低用电量，作为基础用电量，规避时段内超出基础用电量部分作为高额用电量，奖励时段内的用电量设定为奖励用电量，根据正常用电计费标准，对高额用电量进行电价的提高收取，对奖励用电量进行电价降低收取，对基础用电量按照正常用电计费收取，调控签约模块8向用户发送用电需求响应模式信息，在用户响应时，根据用户户号进行签约，标记用户为需求响应用户，模式切换模块9按照用电需求响应模式对需求响应用户收取用电费用，按照正常用电计费对非需求响应用户收取用电费用；
55.步骤二、用户分析：奖励分析模块10记录奖励用电量及其对应的收费金额，作为实际收费金额，按照正常用电标准对奖励用电量进行收费金额计算，作为普通收费金额，将普通收费金额减去实际收费金额，获得节约金额，对话交互模块11将实际收费金额、普通收费金额和节约金额以短信形式发送给对应需求响应用户。
56.进行节约响应时，具体包括如下步骤：
57.步骤一、供应分析：平衡量分析模块12对发电厂的实际发电量进行统计，并统计发电厂的备用电量，将实际发电量与备用电量相加后，获得发电厂最大发电量，将实际发电量设定为标准值，用电结合分析模块13结合历史用电量和历史天气温度，进行历史用电走势和历史天气温度的关联分析，获取不同天气温度下的用电消耗量，根据次日天气预报，获取次日天气温度信息，进行次日用电消耗量的预判，鼓励模块14用于在出现预判用电消耗量大于标准值时，向用户发出节约用电信息；
58.步骤二、数据分析：用电记录模块15设定用电量标准，在用户接收节约用电信息后，对用户次日的实际用电量进行记录，在用户次日的实际用电量大于零且低于设定用电量标准时，用户标记模块16标记用户为节约用户，记录节约用户当日的用电量，用电奖励模块17建立节约用电总量与用电补贴的线性关系，将节约用户当日的用电量减去次日实际用电量，获取节约用户节约用电总量，根据节约用电总量与用电补贴的线性关系对节约用户进行奖励。

技术特征：
1.一种基于供需响应的能源规划系统，包括电力规划平台(1)，其特征在于：所述电力规划平台(1)包括响应签约单元(2)、用户分析单元(3)、供应分析单元(4)和数据分析单元(5)，所述响应签约单元(2)用于设定用电需求响应模式，将用电高峰时段设定为规避时段，进行用电提高收费，在非规避时段进行用电降低收费，在用户响应时，标记用户为需求响应用户，所述响应签约单元(2)与用户分析单元(3)对接，所述用户分析单元(3)用于对需求响应用户的实际用电情况进行分析，并以短信形式发送给对应需求响应用户，所述用户分析单元(3)分别与供应分析单元(4)和数据分析单元(5)对接，所述供应分析单元(4)用于结合历史用电量和历史天气温度，进行历史用电走势和历史天气温度的关联分析，获取不同天气温度下的用电消耗量，根据次日天气预报，获取次日天气温度信息，进行次日用电消耗量的预判，在出现预判用电消耗量大于发电厂实际发电量时，向用户发出节约用电信息，所述供应分析单元(4)与数据分析单元(5)对接，所述数据分析单元(5)用于进行节约用户标记，并对节约用户的节约用电总量进行补贴。2.根据权利要求1所述的一种基于供需响应的能源规划系统，其特征在于：所述响应签约单元(2)包括时段设定模块(6)、时段奖励模块(7)、调控签约模块(8)和模式切换模块(9)；所述时段设定模块(6)用于根据历史电高峰时段设定为规避时段，将单日除规避时段外的剩余时段设定为奖励时段；所述时段奖励模块(7)用于设定用电需求响应模式：设定规避时段的时段最低用电量，作为基础用电量，规避时段内超出基础用电量部分作为高额用电量，奖励时段内的用电量设定为奖励用电量，根据正常用电计费标准，对高额用电量进行电价的提高收取，对奖励用电量进行电价降低收取，对基础用电量按照正常用电计费收取；所述调控签约模块(8)用于向用户发送用电需求响应模式信息，在用户响应时，根据用户户号进行签约，标记用户为需求响应用户；所述模式切换模块(9)用于按照用电需求响应模式对需求响应用户收取用电费用，按照正常用电计费对非需求响应用户收取用电费用。3.根据权利要求1所述的一种基于供需响应的能源规划系统，其特征在于：所述用户分析单元(3)包括奖励分析模块(10)和对话交互模块(11)，所述奖励分析模块(10)与对话交互模块(11)对接。4.根据权利要求3所述的一种基于供需响应的能源规划系统，其特征在于：所述奖励分析模块(10)用于记录奖励用电量及其对应的收费金额，作为实际收费金额，按照正常用电标准对奖励用电量进行收费金额计算，作为普通收费金额，将普通收费金额减去实际收费金额，获得节约金额；所述对话交互模块(11)用于将实际收费金额、普通收费金额和节约金额以短信形式发送给对应需求响应用户。5.根据权利要求1所述的一种基于供需响应的能源规划系统，其特征在于：所述供应分析单元(4)包括平衡量分析模块(12)、用电结合分析模块(13)和鼓励模块(14)，所述平衡量分析模块(12)与用电结合分析模块(13)对接，所述用电结合分析模块(13)与鼓励模块(14)对接。6.根据权利要求5所述的一种基于供需响应的能源规划系统，其特征在于：所述平衡量
分析模块(12)用于对发电厂的实际发电量进行统计，并统计发电厂的备用电量，将实际发电量与备用电量相加后，获得发电厂最大发电量，将实际发电量设定为标准值；所述用电结合分析模块(13)用于结合历史用电量和历史天气温度，进行历史用电走势和历史天气温度的关联分析，获取不同天气温度下的用电消耗量，根据次日天气预报，获取次日天气温度信息，进行次日用电消耗量的预判；所述鼓励模块(14)用于在出现预判用电消耗量大于标准值时，向用户发出节约用电信息。7.根据权利要求1所述的一种基于供需响应的能源规划系统，其特征在于：所述数据分析单元(5)包括用电记录模块(15)、用户标记模块(16)和用电奖励模块(17)，所述用电记录模块(15)与用户标记模块(16)对接，所述用户标记模块(16)与用电奖励模块(17)对接。8.根据权利要求7所述的一种基于供需响应的能源规划系统，其特征在于：所述用电记录模块(15)用于设定用电量标准，在用户接收节约用电信息后，对用户次日的实际用电量进行记录；所述用户标记模块(16)用于在用户次日的实际用电量大于零且低于设定用电量标准时，标记用户为节约用户，记录节约用户当日的用电量；所述用电奖励模块(17)用于建立节约用电总量与用电补贴的线性关系，将节约用户当日的用电量减去次日实际用电量，获取节约用户节约用电总量，根据节约用电总量与用电补贴的线性关系对节约用户进行奖励。

技术总结
本发明公开了一种基于供需响应的能源规划系统，本发明涉及电力调控技术领域。该基于供需响应的能源规划系统，通过将规避时段内的最低用电量设定为基础用电量，并按照正常用电计费标准进行收费，保证用户在进行需求响应后，仍可以在基础用电量范围内进行电力使用，保证用户进行手机充电和照明的需求，配合规避时段和奖励时段的电费调整，促使用户进行用电需求响应模式的签约，为电力能源的规划调控提供支撑，并根据天气温度信息和发电厂实际发电量，向用户发送节约用电的号召，配合节约用电补贴的设置，提高用户节约用电的积极性，降低发电厂的电力调控负担，实现电力能源的有效规划。划。划。


技术研发人员：代红才 李瑶虹 汤芳 杨斌 王轶楠 阮文骏 刘贝贝 马琎颉 薛溟枫 孙成龙 刘烨 唐千喻
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司 清华大学
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/21