本发明涉及建筑能源管理,尤其是涉及一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法及系统。
背景技术:
1、电力需求响应(demand response,dr)是一种在特定时间段内,通过价格激励或电网可靠性需求,引导电力用户减少电力消费或改变用电方式的管理方法。
2、传统的建筑能源管理方法采用被动式的需求侧电力需求预测来实现,需求侧电力需求预测基于上一个时期的历史用电数据来实现,再基于需求侧电力需求预测数据来进行建筑能源分配的规划,这种被动管理模式存在的问题是不能解决季节性、假日周期、突发状态等情况下的需求侧需求暴涨或暴跌的大波动情况下的能源合理配置问题。
3、因此亟需设计一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法及系统提供更为稳定的能源管理解决方案。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术建筑能源管理的技术问题,本发明提供一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法及系统。采用如下的技术方案:
2、一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法,在多个电力需求侧101分别设置电力需求主动响应装置1,电力需求主动响应装置1包括电力需求录入模块和通信模块,电力需求录入模块通过通信模块与建筑能源管理服务器通信连接;
3、建筑能源管理方法包括以下步骤:
4、步骤1,电力需求响应录入,在供电调度周期的最后时间设置电力需求响应时间周期,在电力需求响应时间周期内,每个电力需求侧101的管理人员预估下个电力调配周期的用电需求量,若判断下个电力调配周期的用电需求量相对于超过上一周期的用电需求量的变化率超过20%,则通过电力需求录入模块录入下个电力调配周期的用电需求量,电力需求录入模块将下个电力调配周期的用电需求量传输给建筑能源管理服务器;
5、步骤2,电力需求汇总,电力需求响应时间周期后,建筑能源管理服务器汇总多个电力需求侧101的主动响应用电需求量,形成主动响应用电需求量数据集,对于未录入用电需求量的多个电力需求侧101,汇总将上一供电调度周期的用电量作为下一供电调度周期的用电需求量,形成历史用电量数据集;
6、步骤3,总电力需求预测,建立基于电力需求的供电调度模型,将步骤2获得的用电需求量数据录入供电调度模型,供电调度模型输出下个电力调配周期建筑区域内用电需求总量预测数据。
7、通过采用上述技术方案,区别传统的用电需求总量预测的方案基于历史数据或节假日等因素采用预估模型的用电需求总量预测方法,采用可参与电力需求响应的方式,每个电力需求侧101的工作人员均可以基于自身情况在电力需求主动响应装置1上对下个供电周期的用电需求量进行主动录入,这就能解决一些非可预测的情况下用电情况突变导致的整体用电量预测不准的情况,例如,某电力需求侧101为小型工厂,由于下个电力调配周期小型工厂由于订单量暴涨,开设了新的生产线,预估下个电力调配周期用电需求量会翻倍,此时若采用预估模型的用电需求总量预测下个电力调配周期总用电量,会导致下个电力调配周期的供电量不足,影响供电质量。
8、具体的电力需求的供电调度模型汇集主动响应用电需求量数据集和历史用电量数据集,基于更加确切的数据来对下个电力调配周期总用电量进行预测,大幅提升电力调配周期总用电量预测的准确性,采用下个电力调配周期建筑区域内用电需求总量预测数据来调配发电量或输电量,保障建筑区域内供电质量和供电稳定。
9、可选的,电力需求响应时间周期持续时间不超过二十四小时,电力需求主动响应装置1在电力需求响应时间周期开始前二十四小时对电力需求侧101进行提醒。
10、通过采用上述技术方案,通常一个供电调度周期为一个月,在供电调度周期的最后时间设置电力需求响应时间周期,这个时间段原则不超过二十四小时,可以在电力需求响应时间周期开始前二十四小时对电力需求侧101进行提醒,提醒的方式可以是电力需求主动响应装置1的屏幕显示提醒或者电力系统的服务短信提醒等形式,对于管理人员应当进行适当的告知或培训,避免需求侧漏录入供电需求。
11、可选的,步骤3包括以下子步骤:
12、步骤31,建筑能源管理服务器采集步骤2中的主动响应用电需求量数据集和历史用电量数据集;
13、步骤32,对于主动响应用电需求量数据集,分别基于建筑能源管理服务器记载的对应电力需求侧101的历史平均用电量判断是否异常,若异常则建筑能源管理服务器向对应电力需求主动响应装置1反馈待确认数据,当对应电力需求主动响应装置1确认后采用,若错误则重新录入下个电力调配周期的用电需求量。
14、可选的,步骤32中,对于主动响应用电需求量数据集是否异常的方法是,设对应电力需求侧101的历史同时期的多个用电量分别为e1、e2、……、et-1,设主动响应用电需求量为fet,逐一判断差异值,分别记为de1、de2、……、det-1,设差异值阈值demax,若差异值均大于差异值阈值demax,则判断异常。
15、通过采用上述技术方案,对于例如的主动响应用电需求量数据集,需要对每个数据单独判断其是否异常,由于本身录入的主动响应用电需求量相对于上个供电周期的数据就是差异较大的,因此在所有的历史数据中来计算分别计算差异,若均有较大差异,则该主动响应用电需求量存在误录入的风险,此时需要反馈到对应电力需求主动响应装置1,需要管理人员再次确认才能使用,避免因误录入导致的错误数据影响预测结果。
16、可选的,步骤3中的供电调度模型是基于时间序列分析和电力需求响应数据的多层统计模型,多层统计模型的计算公式是:
17、
18、其中ad是下个电力调配周期建筑区域内用电需求总量预测数据,d是冗余系数,在1.1到1.3之间取值,fe1、fe2、……,fex是主动响应用电需求量数据集,x是主动响应用电需求量数据的数量,ce1、ce2、……、cey是历史用电量数据集,y是历史用电量数据的数量,c是备用容量。
19、可选的,备用容量c为上个供电周期的总用电量10%-15%。
20、通过采用上述技术方案,多层统计模型分为三层统计,第一层为主动响应用电需求量数据集的求和值,第二层为未主动响应的所有需求侧的历史用电量数据集的求和值,第三层为备用容量,基于上个供电周期的总用电量10%-15%确定,第一层是基于主动响应的需求侧确切数据,第二层虽然并非主动录入的数据,但基于录入逻辑,实际上也是数据需求侧默认的数据,而第三层是调控数据,因此多层统计模型的数据源采用的是相对确切的数据,其输出的下个电力调配周期建筑区域内用电需求总量预测数据更为准确。
21、一种可参与电力需求响应的建筑能源管理系统,用于实现一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法,包括多个电力需求主动响应装置1和建筑能源管理服务器,多个电力需求主动响应装置1分别安装在多个电力需求侧101处,所述电力需求主动响应装置1包括电力需求录入模块和通信模块,电力需求录入模块用于电力需求侧101的管理人员下个电力调配周期的用电需求量和确认反馈数据,所述电力需求录入模块通过通信模块与建筑能源管理服务器通信连接,建筑能源管理服务器设置采用一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法的步骤2和步骤3设置的建筑能源管理程序。
22、可选的,电力需求录入模块包括触摸显示屏和存储器,所述触摸显示屏与存储器通信连接,存储器通过通信模块与建筑能源管理服务器通信连接。
23、可选的,通信模块是无线通信模块或有线通信模块。
24、综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
25、本发明能提供一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法及系统,采用可参与电力需求响应的方式,每个电力需求侧的工作人员均可基于自身情况在电力需求主动响应装置上对下个供电周期的用电需求量进行主动录入,解决一些非可预测的情况下用电情况突变导致的整体用电量预测不准的情况;
26、电力需求的供电调度模型汇集主动响应用电需求量数据集和历史用电量数据集,基于更加确切的数据来对下个电力调配周期总用电量进行预测,
27、供电调度模型采用多层统计模型,分为三层统计,第一层为主动响应用电需求量数据集的求和值,第二层为未主动响应的所有需求侧的历史用电量数据集的求和值,第三层为备用容量,基于上个供电周期的总用电量10%-15%确定,第一层是基于主动响应的需求侧确切数据,第二层基于录入逻辑,实际上也是数据需求侧默认的数据,第三层是调控数据,多层统计模型的数据源采用的是相对确切的数据,其输出的下个电力调配周期建筑区域内用电需求总量预测数据更为准确,采用下个电力调配周期建筑区域内用电需求总量预测数据来调配发电量或输电量,保障建筑区域内供电质量和供电稳定。
1.一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法,其特征在于:在多个电力需求侧(101)分别设置电力需求主动响应装置(1),电力需求主动响应装置(1)包括电力需求录入模块(11)和通信模块(12),电力需求录入模块(11)通过通信模块(12)与建筑能源管理服务器(100)通信连接;
2.根据权利要求1所述的一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法,其特征在于:电力需求响应时间周期持续时间不超过二十四小时,电力需求主动响应装置(1)在电力需求响应时间周期开始前二十四小时对电力需求侧(101)进行提醒。
3.根据权利要求2所述的一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法,其特征在于:步骤3包括以下子步骤:
4.根据权利要求3所述的一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法,其特征在于:步骤32中,对于主动响应用电需求量数据集是否异常的方法是,设对应电力需求侧(101)的历史同时期的多个用电量分别为e1、e2、……、et-1,设主动响应用电需求量为fet,逐一判断差异值,分别记为de1、de2、……、det-1,设差异值阈值demax,若差异值均大于差异值阈值demax,则判断异常。
5.根据权利要求4所述的一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法,其特征在于:步骤3中的供电调度模型是基于时间序列分析和电力需求响应数据的多层统计模型,多层统计模型的计算公式是:
6.根据权利要求5所述的一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法,其特征在于:备用容量c为上个供电周期的总用电量10%-15%。
7.一种可参与电力需求响应的建筑能源管理系统,其特征在于:用于实现权利要求6所述的一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法,包括多个电力需求主动响应装置(1)和建筑能源管理服务器(100),多个电力需求主动响应装置(1)分别安装在多个电力需求侧(101)处,所述电力需求主动响应装置(1)包括电力需求录入模块(11)和通信模块(12),电力需求录入模块(11)用于电力需求侧(101)的管理人员下个电力调配周期的用电需求量和确认反馈数据,所述电力需求录入模块(11)通过通信模块(12)与建筑能源管理服务器(100)通信连接,建筑能源管理服务器(100)设置采用权利要求6所述的一种可参与电力需求响应的建筑能源管理方法的步骤2和步骤3设置的建筑能源管理程序。
8.根据权利要求7所述的一种可参与电力需求响应的建筑能源管理系统,其特征在于:电力需求录入模块(11)包括触摸显示屏(111)和存储器(112),所述触摸显示屏(111)与存储器(112)通信连接,存储器(112)通过通信模块(12)与建筑能源管理服务器(100)通信连接。
9.根据权利要求8所述的一种可参与电力需求响应的建筑能源管理系统,其特征在于:通信模块(12)是无线通信模块或有线通信模块。
