智慧能源单元的负荷柔性调节方法、装置及系统与流程

本申请涉及智能用电，具体涉及智慧能源单元的负荷柔性调节方法、装置及系统。

背景技术：

1、智慧能源单元的负荷柔性调节是指利用智慧能源管理系统对电力系统中的负荷进行实时监控、分析和优化调整的过程。这种调节的目标是在保证电力系统稳定运行的前提下，实现能源的高效利用和需求侧管理，现如今对智能单元的负荷调节主要包括实时监测、负荷预测、需求响应、优化调度、远程控制、用户交互和能效管理等方面，其中通过实时监测和负荷预测给智慧能源单元提供负荷调节的基础数据，进而完成智慧能源单元的负荷柔性调节，提高能源的利用效率和电力系统运行的稳定性。

2、现如今随着用能市场规模的扩大，尖峰负荷攀升，时段性和局地性供需缺口风险突出，因此应对复杂的用电场景，在用电需求侧采集用电数据并进行实时监测和预测的分析准确性受到较大影响，而利用传统的数据监测和预测方法对具有时段性等特征的用电变化场景的数据进行分析，例如传统的时间序列预测法在应对多变的用电场景时，可能导致用电需求侧的用电状态分析和负荷需求分析存在较大的偏差，降低了对智慧能源单元的负荷分析的准确性，进而降低了智慧能源单元的负荷柔性调节效果。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供智慧能源单元的负荷柔性调节方法、装置及系统，所采用的技术方案具体如下：

2、第一方面，本申请实施例提供了智慧能源单元的负荷柔性调节方法，该方法包括以下步骤：

3、获取用户端的实时用电数据；

4、基于用户端各用电数据的时段性变化差异确定用户时段性特征系数；

5、基于用户时段性特征系数以及用户端用电负荷的变化情况确定负荷时段性调整系数；

6、根据负荷时段性调整系数对用户端的用电负荷进行预测，结合用户端的用电负荷预测结果，对用户端的智慧能源单元进行柔性调节。

7、进一步地，所述用户时段性特征系数的确定过程为：

8、基于不同时刻采集的用户端的各用电数据构建各个短期异步特征矩阵；

9、分析短期异步特征矩阵中任意两行元素各组模态分量之间的关系，确定所述任意两行元素的各组模态分量的第一异步特征系数；

10、将短期异步特征矩阵中任意两行元素的趋势变化差异，作为所述任意两行元素的第二异步特征系数；

11、基于所述第一异步特征系数及所述第二异步特征系数确定所述任意两行元素之间的用户时段性特征系数，其中，所述任意两行元素之间的用户时段性特征系数与所述任意两行元素的所有组模态分量的第一异步特征系数的均值成负向关联，与所述第二异步特征系数成正向关联。

12、进一步地，所述短期异步特征矩阵的构建过程为：

13、将每种用电数据所有采集的数据按照采集时间升序排列组成每个用电数据序列，将所有用电数据序列构成矩阵并进行标准化处理，得到用电数据分析矩阵；

14、将用电数据分析矩阵中每列数据的均值作为对应采集时刻的叠加特征数据，将用电数据分析矩阵对应的所有的叠加特征数据按照时间升序顺序组成叠加特征数据序列；

15、采用序列分割算法对叠加特征数据序列划分获取各子序列，将每个子序列中所有叠加特征数据在用电数据分析矩阵对应的列向量构成一个短期异步特征矩阵。

16、进一步地，所述第一异步特征系数的确定过程为：

17、对短期异步特征矩阵中各行元素均进行多次模态分解，每一行元素对应多个模态分量，任意两行元素在对应分解次数下的模态分量组成一组模态分量；

18、分析短期异步特征矩阵中任意两行元素的各组模态分量的相关系数，记为所述任意两行元素的各组模态分量的第一异步特征系数。

19、进一步地，所述负荷时段性调整系数的确定过程为：

20、将每个短期异步特征矩阵中所有任意两行元素之间的用户时段性特征系数，组成每个短期异步特征矩阵的短期异步时段性特征序列；

21、将短期异步特征序列中所有用户时段性特征系数的均值作为每个短期异步特征矩阵的第一时段性对比系数；

22、将短期异步特征序列与其他各短期异步特征序列的差异的均值，作为每个短期异步特征矩阵的第二时段性对比系数；

23、基于所述第一时段性对比系数及第二时段性对比系数确定每个短期异步特征矩阵的负荷时段性调整系数。

24、进一步地，所述每个短期异步特征矩阵的负荷时段性调整系数为每个短期异步特征矩阵的第一时段性对比系数与第二时段性对比系数的正向融合。

25、进一步地，所述对用户端的用电负荷进行预测的过程为：

26、对所有短期异步特征矩阵的负荷时段性调整系数进行归一化处理，获取所有负荷时段性调整系数的归一化结果的均值，记为平滑参考系数；

27、基于所述平滑参考系数确定指数平滑算法的权重参数，通过指数平滑算法结合用户端采集的功率数据获取负荷预测结果。

28、进一步地，所述指数平滑算法的权重参数的计算公式分别为：、、，式中，、和为指数平滑算法的三个权重参数，为平滑参考系数。

29、第二方面，本申请实施例提供了智慧能源单元的负荷柔性调节装置，所述负荷柔性调节装置包括：

30、负荷柔性调节装置包括：储能数据采集模块，数据特征分析模块，负荷调节分配模块。

31、储能数据采集模块，用于获取用户端的实时用电数据；

32、数据特征分析模块，用于基于用户端各用电数据的时段性变化差异确定用户时段性特征系数；基于用户时段性特征系数以及用户端用电负荷的变化情况确定负荷时段性调整系数；

33、负荷调节分配模块，用于根据负荷时段性调整系数对用户端的实际用电负荷进行预测，结合用户端的用电负荷预测结果，对用户端的智慧能源单元进行柔性调节。

34、第三方面，本申请实施例还提供了智慧能源单元的负荷柔性调节系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。

35、由以上实施例可见，本申请实施例提供的智慧能源单元的负荷柔性调节方法、装置及系统，至少具有如下有益效果：

36、由于智慧能源单元应用到客户端时，采集的用电数据可能受到用户端用电行为习惯和用电设施差异等情况的影响，因此，本申请对用户端的用电数据进行长期和短期的异步偏差特征分析，基于分析结果对用户端的负荷预测进行优化调整，提高智慧能源单元用于用户端时应对复杂干扰影响时用电数据特征分析的准确性，进而提高智慧能源单元对用户端负荷进行柔性调节的准确性，相较于传统的智慧能源单元进行柔性调节的过程，其有益效果在于考虑了用户端的用电数据受不同用户的干扰因素的影响，降低智慧能源单元对用户端数据分析的误差，进而完成智慧能源单元对负荷的精准调节。

技术特征：

1.智慧能源单元的负荷柔性调节方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的智慧能源单元的负荷柔性调节方法，其特征在于，所述用户时段性特征系数的确定过程为：

3.如权利要求2所述的智慧能源单元的负荷柔性调节方法，其特征在于，所述短期异步特征矩阵的构建过程为：

4.如权利要求2所述的智慧能源单元的负荷柔性调节方法，其特征在于，所述第一异步特征系数的确定过程为：

5.如权利要求4所述的智慧能源单元的负荷柔性调节方法，其特征在于，所述负荷时段性调整系数的确定过程为：

6.如权利要求5所述的智慧能源单元的负荷柔性调节方法，其特征在于，所述每个短期异步特征矩阵的负荷时段性调整系数为每个短期异步特征矩阵的第一时段性对比系数与第二时段性对比系数的正向融合。

7.如权利要求6所述的智慧能源单元的负荷柔性调节方法，其特征在于，所述对用户端的用电负荷进行预测的过程为：

8.如权利要求7所述的智慧能源单元的负荷柔性调节方法，其特征在于，所述指数平滑算法的权重参数的计算公式分别为：、、，式中，、和为指数平滑算法的三个权重参数，为平滑参考系数。

9.智慧能源单元的负荷柔性调节装置，实现如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负荷柔性调节装置包括：

10.智慧能源单元的负荷柔性调节系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任意一项所述方法的步骤。

技术总结本申请涉及智能用电技术领域，具体涉及智慧能源单元的负荷柔性调节方法、装置及系统，该方法包括：获取用户端的实时用电数据；基于用户端各用电数据的时段性变化差异确定用户时段性特征系数；基于用户时段性特征系数以及用户端用电负荷的变化情况确定负荷时段性调整系数；根据负荷时段性调整系数对用户端的实际用电负荷进行预测，结合用户端的用电负荷预测结果，对用户端的智慧能源单元进行柔性调节。本申请考虑了用户端的用电数据受不同用户的干扰因素的影响，降低智慧能源单元对用户端数据分析的误差，提高智慧能源单元负荷的调节精准性。技术研发人员：徐立忠,曹诚受保护的技术使用者：江苏智格高科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12