一種用于需量響應的能耗削減評估算法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種在需量響應體系中進行能耗削減評估的方法。
【背景技術】
[0002] 供電企業通過設計一系列運營方案，對用電需求側的電網活動進行規劃、執行和 監控，這種方案策劃稱之為需求側管理。需量響應是需求側管理的方案之一，是指供電企業 通過修改實時電價、出售能耗削減指標等經濟激勵措施，引導用戶調整用電，從而達到削峰 填谷，保證電力平衡的機制。
[0003] 在需量響應方案中，供電企業通過建立"需量響應事件"，將實時電價或者削減能 耗的要求發送給用戶，由用戶執行能耗削減動作，并反饋結果。在該系統中，需建立一種評 估體系，用于評價用戶是否完成了供能方提出的能耗削減請求，完成效果如何。
[0004] 由于涉及到供電和用電雙方的經濟利益，因此，一種公正客觀的、自動化的能耗削 減評估算法，是實現需量響應的核心問題。
[0005] 目前已有若干相關專利涉及這一領域，但仍存在一些不足。
[0006] 1、專利201410061409. 4《需求側管理的自動需量響應評價系統及方法》
[0007] 該專利公開了一種需求側管理的自動需量響應評價系統及方法，包括數據采集模 塊，用戶需量響應實施效果評估模塊，用戶模擬結算模塊，用戶考核備案模塊和區域電網響 應能力評估模塊；實現了對需量響應數據的合理評估，為需量響應的改進提供了依據，有利 于不斷提升需量響應的實施效果，充分發揮了需量響應在區域能源優化中的重要作用。
[0008] 該專利中涉及的"用戶需量響應實施效果評估模塊"，在實際執行時可能存在以下 一些問題。
[0009] 1)以5分鐘或者15分鐘的瞬間值作為能耗計量值。
[0010] 工業企業的能耗曲線往往存在較大波動。這種情況下，僅采用瞬時值采集，無法反 應一段時間內的實際用能情況，不夠公正客觀。
[0011] 2)在計算基線時，氣象調整因子的計算根據需量響應事件發生前兩小時的采集值 作為計算基礎。
[0012] 這種計算方法存在用戶作假的可能性。以冷庫為例，用戶可以在需量響應事件發 生前兩個小時，降低溫度，增加能耗，則能耗基線會在原來基礎上升高。而在需量響應事件 期間內，用戶維持在比平時略低的溫度就可以完成事件考核指標。實際上的能耗并未降低。
[0013] 2、專利201310732406. 4《一種智能用電需量響應計劃綜合評價方法》，
[0014] 公開了一種需量響應計劃的宏觀執行流程，以及評價指標的要求。其中，權利要求 4提到的"獲取用戶響應率指標、用戶有效響應率指標和用戶消減電量比率指標"，主要用于 在供電側對所有用戶側的執行情況進行統計。每個指標的具體評價算法并未給出細節。
【發明內容】
[0015] 本發明的目的在于提供更為客觀公正，更具有可操作性的在需量響應體系中進行 能耗削減評估的方法。
[0016] 為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種用于需量響應的能耗削減評 估算法，其特征在于，包括在平日對用電側進行能耗數據采集以及用電側收到供電側的需 量響應事件后，執行需量響應事件事務，其中，平日對用電側進行能耗數據采集包括如下步 驟：
[0017] 用戶側依據預先設定的采集間隔實時計算得到日常運營中的每個工作日每個時 間段的需量值，并存儲在數據庫內，其中，每個工作日根據采集間隔劃分為多個時間段，某 個時段的需量值=(當前時間段結束時有功功率-當前時間段開始時有功功率）* (60/采 集間隔分鐘值），并將數據及與該數據對應的采集時間存儲在數據庫內；
[0018] 用電側收到供電側的需量響應事件后，執行需量響應事件事務包括如下步驟：
[0019] 步驟1、用電側從供電側獲取需量響應事件要求，至少包含以下信息：事件時間、 需量響應要求總計值DRtOtal及最大功耗DRins ;
[0020] 步驟2、將事件日前的若干個工作日作為基線計算日，其中，事件日為發生需量響 應事件的日期；
[0021] 步驟3、分別計算各基線計算日相同時間段的需量的均值，將該需量的均值作為基 線值，得到與各時間段對應的基線值，從而形成用戶需量基線，其中，第i個時間段的基線 值為DM1;
[0022] 步驟4、計算能耗削減指標，該能耗削減指標至少包括能耗削減總計值達成率及瞬 間功率達成率，其中：
式中，η為事件時間所包含的時 間段的總個數，DE1為實時計算得到的第i個時間段的需量值；
[0024] 瞬間功率達成率=未超過DRins的DE1個數/n ;
[0025] 步驟5、將能耗削減指標回傳。
[0026] 優選地，在所述步驟2中，基線計算日的選擇方法包括如下步驟：
[0027] 步驟2-1、選擇事件日前的若干個工作日作為候選基線計算日；
[0028] 步驟2-2、將各候選基線計算日的所有時間段對應的需量值求和后再平均得到各 候選基線計算日的需量值的均值，判斷各均值是否符合用電側預先設定的正常工作日的判 定標準，若存在不符合的候選基線計算日，則進入步驟2-3,否則，進入步驟2-4 ;
[0029] 步驟2-3、將不符合的候選基線計算日剔除，順延之前的工作日作為新的候選基線 計算日，然后返回步驟2-2 ;
[0030] 步驟2-4、將候選基線計算日作為基線計算日。
[0031] 優選地，在所述步驟3中，采用調整因子P對基線值進行調整，則第i個時間段的
DMu為第j個基線計算日的第i個時間段的需量值，m為基線計 t 算日的總個數。
[0032] 優選地，所述調整因子P為：
[0033] 與事件日的調整因素符合度最高的調整因素日的需量的均值/與基線計算日的 調整因素均值符合度最高的調整因素日的需量的均值，其中：
[0034] 設有K個調整因素，K彡1，并設事件日及基線計算日為基準日，則有K個基準調整 因素，則在預先設定的調整因素日期限制范圍內分別計算每個歷史工作日的調整因素與基 準日的調整因素或調整因素均值的符合度，取符合度最高的歷史工作日為調整因素日，將 第1個歷史工作日定義為第1個被查找日，則第1個被查找日的調整因素與基準日的調整 因素或調整因素均值的符合度為：
[0036] 本發明的優點在于：
[0037] 第一、采用歷史數據分析的方法，將需求側的氣候條件、運營情況等歷史運營規律 轉化為基線計算因子，應用到對當前能耗情況的預測上，保證了能耗基線預測的準確性。
[0038] 第二、對能耗瞬間值和總量同時進行測量和評估，首先避免瞬時數值無法反應整 體耗能的局限性，其次滿足供電側對能耗峰值進行評估的需求。
【附圖說明】
[0039] 圖1為平日對用電側進行能耗數據采集的流程圖；
[0040] 圖2為用電側收到供電側的需量響應事件后，執行需量響應事件事務的流程圖。
【具體實施方式】
[0041] 為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0042] 本發明中所使用的一些專用概念現闡述如下：
[0043] 1)工作日：用電側進行生產運營行為的日期。
[0044] 2)工作日時期：當生產運營情況發生較大改變時，需要對其進行區分。因此正常 生產日可由用戶設置，分屬于不同的時期。比如，用電側增加了一條新的生產線，生產耗能 必將發生很大改變，則需要重新開始一個工作日時期。
[0045] 3)需量：指用電側在日常正常的生產運營過程中，所產生的能耗。該值以電表的 計量值"有功功率"統計計算得出。
[0046] 4)正常工作日判定標準：用于判定一個工作日的需量值是否能夠反映通常生產 運營情況的標準，是一個由用戶設定的百分比范圍。
[0047] 5)正常工作日：從若干工作日中挑選出正常工作日，正常工作日的需量應在用戶 設定的正常工作日判定標準范圍內。判定步驟如下：步驟1，選擇若干工作日；步驟2,計算 這些工作日的需量的平均值；步驟3,將各工作日的需量除以該平均值；步驟4,如某工作日 計算所得百分比在正常工作日判定標準范圍內，則該日為正常工作日。比如，有5個工作 日，日需量分別為1〇1、1〇2、98、30、99,用戶設定正常工作日的需量要達到平均值的50%， 則需量為30的那天不能滿足條件，不是正常工作日。負載波動在工業企業是正常的表現， 因此在選取正常工作日時，需將不正常