校園動(dòng)態(tài)節(jié)能配電方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種校園動(dòng)態(tài)節(jié)能配電方法，包括：針對(duì)用電設(shè)備的類(lèi)型和優(yōu)先級(jí)協(xié)調(diào)多用戶(hù)之間的用電量，對(duì)未來(lái)時(shí)間的設(shè)備用電量進(jìn)行估計(jì)，根據(jù)估計(jì)結(jié)果對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電，并通過(guò)采集用戶(hù)反饋信息來(lái)校正電力分配。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整校園內(nèi)多個(gè)單位的用電，降低電網(wǎng)峰值負(fù)荷，兼顧用戶(hù)用電需求，降低總體能耗，保證了電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
校園動(dòng)態(tài)節(jié)能配電方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)智能化，特別涉及一種校園動(dòng)態(tài)節(jié)能配電方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為當(dāng)前以及未來(lái)生活中不可或缺的重要元 素，也將成為人們生活方式重大轉(zhuǎn)變。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)不合理和環(huán)境惡化問(wèn)題成為當(dāng)前社會(huì) 關(guān)注的重點(diǎn)，節(jié)能技術(shù)和智能電網(wǎng)建設(shè)也顯得更具迫切性。全球許多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)將節(jié) 能減排作為未來(lái)電網(wǎng)的重要發(fā)展目標(biāo)。在學(xué)校、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所，更加貼近用戶(hù)需求的智能 配電系統(tǒng)與軟件開(kāi)發(fā)已經(jīng)迫在眉睫，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)配電管 理以及保障電網(wǎng)平穩(wěn)安全運(yùn)行，并有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，成為智能校園領(lǐng)域的重要?jiǎng)?chuàng)新方向。 現(xiàn)有技術(shù)的多數(shù)能量管理系統(tǒng)不能根據(jù)用戶(hù)用電習(xí)慣來(lái)協(xié)調(diào)多用戶(hù)用電，使得電網(wǎng)側(cè)峰值 負(fù)荷較高，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種校園動(dòng)態(tài)節(jié)能配電方法， 包括：
[0004] 針對(duì)用電設(shè)備的類(lèi)型和優(yōu)先級(jí)協(xié)調(diào)多用戶(hù)之間的用電量，對(duì)未來(lái)時(shí)間的設(shè)備用電 量進(jìn)行估計(jì)，根據(jù)估計(jì)結(jié)果對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電，并通過(guò)采集用戶(hù)反饋信息來(lái)校正電力分配。
[0005] 優(yōu)選地，所述針對(duì)用電設(shè)備的類(lèi)型和優(yōu)先級(jí)協(xié)調(diào)多用戶(hù)之間的用電量，進(jìn)一步包 括：
[0006] 根據(jù)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻的可調(diào)整范圍將設(shè)備分為高彈性設(shè)備和低彈性設(shè)備;其中高彈 性設(shè)備是指，在默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻的前后啟動(dòng)用戶(hù)可接受的可調(diào)整范圍大于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的設(shè)備； 低彈性設(shè)備是指，在默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻的前后啟動(dòng)用戶(hù)可接受的可調(diào)整范圍小于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的設(shè) 備，所述設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻的可調(diào)整范圍的確定通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析用戶(hù)使用設(shè)備習(xí)慣得到，其中最 早啟動(dòng)時(shí)刻和最晚啟動(dòng)時(shí)刻通過(guò)計(jì)算設(shè)備在每個(gè)時(shí)間段的啟動(dòng)頻率得到，對(duì)于高彈性設(shè) 備，在交叉時(shí)段內(nèi)調(diào)度運(yùn)行；
[0007] 將用電設(shè)備的最早啟動(dòng)時(shí)刻和最晚啟動(dòng)時(shí)刻之間的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍平均分為 三部分，當(dāng)前時(shí)刻處于啟動(dòng)時(shí)刻范圍的前1/3時(shí)段時(shí)，該設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求為低優(yōu)先等級(jí)，而 當(dāng)前時(shí)刻處于該設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻范圍的中間時(shí)段時(shí)，啟動(dòng)請(qǐng)求為中優(yōu)先等級(jí)，在當(dāng)前時(shí)刻已 到達(dá)啟動(dòng)時(shí)刻范圍的最后1/3段時(shí)，該設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求為高優(yōu)先等級(jí);對(duì)于同等級(jí)的啟動(dòng)請(qǐng) 求，則繼續(xù)根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻到設(shè)備最晚啟動(dòng)時(shí)刻的時(shí)長(zhǎng)，即剩余時(shí)長(zhǎng)，設(shè)定各個(gè)請(qǐng)求的優(yōu)先順 序，設(shè)定剩余時(shí)長(zhǎng)越短，分配優(yōu)先等級(jí)越高，由上述的設(shè)備啟動(dòng)請(qǐng)求的當(dāng)前時(shí)刻與剩余時(shí)長(zhǎng) 來(lái)建立實(shí)時(shí)優(yōu)先等級(jí)，按照該優(yōu)先等級(jí)處理設(shè)備啟動(dòng)請(qǐng)求：
[0008] 將設(shè)備1的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍記為Μπη,ιη)，當(dāng)前時(shí)刻表示為t，將設(shè)備1的啟動(dòng)請(qǐng) 求實(shí)時(shí)優(yōu)先等級(jí)的權(quán)值匕表示為：
[0009]
[0010] 其中設(shè)備1處于低優(yōu)先等級(jí)時(shí)1α = 3,處于中優(yōu)先等級(jí)時(shí)1α = 2,處于高優(yōu)先等級(jí)時(shí) ki = l;結(jié)合設(shè)備的剩余時(shí)長(zhǎng)，根據(jù)設(shè)備在當(dāng)前時(shí)刻t時(shí)1^的值來(lái)計(jì)算設(shè)備1實(shí)時(shí)優(yōu)先等級(jí)的 優(yōu)先值Pi，其計(jì)算公式為：
[0011] p=(n-t.)*10'
[0012] 根據(jù)設(shè)備的優(yōu)先值Pi，從小到大對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求進(jìn)行排序；
[0013]在設(shè)備運(yùn)行調(diào)度過(guò)程中，在交叉時(shí)段內(nèi)分配多用戶(hù)中有運(yùn)行任務(wù)的所有高彈性設(shè) 備的運(yùn)行，設(shè)置功率上限閾值α;當(dāng)時(shí)間到達(dá)高彈性設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍的起點(diǎn)時(shí)，設(shè)備 發(fā)出啟動(dòng)請(qǐng)求，請(qǐng)求信息包括該設(shè)備的運(yùn)行功率、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、以及可調(diào)整范圍，其中請(qǐng)求信 息緩存在請(qǐng)求列表V中；在交叉時(shí)段內(nèi)，響應(yīng)高彈性設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求進(jìn)行電力分配，其中交 叉時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)以下中斷之一時(shí)觸發(fā)分配過(guò)程：
[0014] (1)時(shí)間到達(dá)交叉時(shí)段的起點(diǎn)；（2)時(shí)間到達(dá)任意設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍的起 點(diǎn)；（3)時(shí)間到達(dá)任意未啟動(dòng)設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍的終點(diǎn)；（4)任意運(yùn)行中的設(shè)備完成 運(yùn)行并停止運(yùn)行；
[0015] 在分配過(guò)程中，首先更新正在運(yùn)行的設(shè)備列表，設(shè)置各個(gè)有啟動(dòng)請(qǐng)求的設(shè)備優(yōu)先 等級(jí)，并將同一優(yōu)先等級(jí)隊(duì)列中的設(shè)備按照Pi升序排序;然后，將已到達(dá)啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍 終點(diǎn)的未啟動(dòng)設(shè)備直接啟動(dòng)，并在不超出總功率上限閾值α的前提下，根據(jù)優(yōu)先等級(jí)由高到 低，對(duì)各個(gè)優(yōu)先等級(jí)隊(duì)列中的設(shè)備逐個(gè)啟動(dòng);其中閾值α通過(guò)統(tǒng)計(jì)交叉時(shí)段內(nèi)的平均功率而 獲得。
[0016] 優(yōu)選地，所述根據(jù)估計(jì)結(jié)果對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電，并通過(guò)采集用戶(hù)反饋信息來(lái)校正電 力分配，進(jìn)一步包括：
[0017] 預(yù)分配階段，根據(jù)下一個(gè)時(shí)間段的估計(jì)信息對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行預(yù)先的規(guī)劃，判斷 當(dāng)前時(shí)段所屬類(lèi)型是休息日還是非休息日，然后根據(jù)所屬類(lèi)型對(duì)設(shè)備和電力進(jìn)行調(diào)度分 配，第一個(gè)周期為24小時(shí)，對(duì)高彈性設(shè)備進(jìn)行分配;第二個(gè)周期為1小時(shí)，對(duì)低彈性設(shè)備進(jìn)行 分配；
[0018] 在實(shí)時(shí)校正階段，判斷產(chǎn)生誤差的來(lái)源，若來(lái)源是設(shè)備數(shù)量改變，則利用預(yù)分配過(guò) 程對(duì)此單位時(shí)間需要運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行分配;若來(lái)源是電費(fèi)和電力可用量改變，則設(shè)定電費(fèi) 變化的變化范圍為± S和可用電量的變化范圍為ε，若變化未超出這兩個(gè)范圍，則不對(duì)預(yù)分 配進(jìn)行修改;若超出則根據(jù)預(yù)分配過(guò)程對(duì)已做分配進(jìn)行微調(diào)；
[0019] 接收用戶(hù)輸入的最近時(shí)間段內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)，包括默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻、運(yùn)行時(shí) 長(zhǎng)以及啟動(dòng)時(shí)刻范圍；根據(jù)反饋信息與實(shí)際運(yùn)行信息的差異分別反饋給估計(jì)過(guò)程和分配過(guò) 程進(jìn)行校正;若所建議的啟動(dòng)時(shí)刻范圍沒(méi)有包括已估計(jì)出的默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻，則反饋信息反 饋估計(jì)方法來(lái)重新訓(xùn)練估計(jì)方法中的網(wǎng)絡(luò);若所建議的啟動(dòng)時(shí)刻范圍包括已估計(jì)出的默認(rèn) 啟動(dòng)時(shí)刻，則反饋信息反饋分配方法，來(lái)校正相應(yīng)的信息。
[0020] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0021] 本發(fā)明提出的校園動(dòng)態(tài)節(jié)能配電方法，通過(guò)調(diào)整校園內(nèi)多個(gè)單位的用電，降低電 網(wǎng)峰值負(fù)荷，兼顧用戶(hù)用電需求，降低總體能耗，保證了電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下文提供對(duì)本發(fā)明一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述。結(jié)合這樣的實(shí)施例描述本發(fā) 明，但是本發(fā)明不限于任何實(shí)施例。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書(shū)限定，并且本發(fā)明涵蓋諸 多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。出 于示例的目的而提供這些細(xì)節(jié)，并且無(wú)這些具體細(xì)節(jié)中的一些或者所有細(xì)節(jié)也可以根據(jù)權(quán) 利要求書(shū)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0023] 本發(fā)明提出了一種基于校園設(shè)備的配電方法，通過(guò)協(xié)調(diào)多用戶(hù)用電情況，在降低 電力開(kāi)支的基礎(chǔ)上，解決威脅電網(wǎng)穩(wěn)定的高峰出現(xiàn)等問(wèn)題。針對(duì)校園中電力利用率與用戶(hù) 體驗(yàn)的權(quán)衡問(wèn)題，通過(guò)容忍度來(lái)描述每個(gè)時(shí)間段內(nèi)用戶(hù)容忍度與節(jié)能的關(guān)系。根據(jù)估計(jì)出 的設(shè)備運(yùn)行情況對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理的電力分配。針對(duì)估計(jì)信息與實(shí)時(shí)信息存在的誤差，實(shí)時(shí) 校正過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，并通過(guò)采集用戶(hù)反饋信息來(lái)校正估計(jì)和分配。
[0024] 根據(jù)對(duì)用電設(shè)備運(yùn)行情況的分析得到，用戶(hù)對(duì)于設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)刻有一個(gè)可調(diào)整范 圍，即設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻可調(diào)整彈性。根據(jù)啟動(dòng)時(shí)刻范圍以及用戶(hù)容忍度將設(shè)備分為高彈性設(shè) 備和低彈性設(shè)備。其中高彈性設(shè)備是指，此類(lèi)設(shè)備在默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻的前后啟動(dòng)用戶(hù)都可以 接受，并且啟動(dòng)時(shí)刻的可調(diào)整范圍大于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng);在此彈性?xún)?nèi)用戶(hù)對(duì)于設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻的容 忍程度在默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻之前之后下降的速率較慢。低彈性的設(shè)備是指，用戶(hù)可以接受此類(lèi) 設(shè)備在默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻之前啟動(dòng)，但是可接受范圍小于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，對(duì)于設(shè)備的延期啟動(dòng)的時(shí) 間可接受范圍更小，即低彈性;在默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻之前的范圍內(nèi)，用戶(hù)的容忍度的變化較為緩 慢，在默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻之后的范圍內(nèi)，用戶(hù)的容忍度的變化較為迅速，并且持續(xù)下降。
[0025] 設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻可調(diào)整范圍的確定通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析用戶(hù)使用設(shè)備習(xí)慣得到，其中最早 啟動(dòng)時(shí)刻和最晚啟動(dòng)時(shí)刻通過(guò)計(jì)算設(shè)備在每個(gè)時(shí)間段的啟動(dòng)頻率得到。為了確保單用戶(hù)室 內(nèi)對(duì)于容忍度的要求，在保障用戶(hù)容忍度的前提下，分配對(duì)用戶(hù)容忍度影響較小的高彈性 設(shè)備在交叉時(shí)段內(nèi)運(yùn)行。
[0026] 根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻與高彈性設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻點(diǎn)范圍的位置關(guān)系，定義設(shè)備實(shí)時(shí)優(yōu)先等 級(jí)。首先將某一用電設(shè)備的最早啟動(dòng)時(shí)刻和最晚啟動(dòng)時(shí)刻之間的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍平均分 為三部分，當(dāng)前時(shí)刻處于啟動(dòng)時(shí)刻范圍的前1/3時(shí)段時(shí)，該設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求為低優(yōu)先等級(jí)， 而當(dāng)前時(shí)刻處于該設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻范圍的中間時(shí)段時(shí)，啟動(dòng)請(qǐng)求為中優(yōu)先等級(jí)，在當(dāng)前時(shí)刻 已到達(dá)啟動(dòng)時(shí)刻范圍的最后1/3段時(shí)，該設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求為高優(yōu)先等級(jí)。而對(duì)于同等級(jí)的啟 動(dòng)請(qǐng)求，則繼續(xù)根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻到設(shè)備最晚啟動(dòng)時(shí)刻的時(shí)長(zhǎng)，稱(chēng)剩余時(shí)長(zhǎng)，設(shè)定各個(gè)請(qǐng)求的優(yōu) 先順序，設(shè)定剩余時(shí)長(zhǎng)越短，分配優(yōu)先等級(jí)越高。因此，由上述的設(shè)備啟動(dòng)請(qǐng)求的當(dāng)前時(shí)刻 與剩余時(shí)長(zhǎng)來(lái)建立實(shí)時(shí)優(yōu)先等級(jí)。
[0027] 為了滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)于容忍度的需求，設(shè)備必須在調(diào)整范圍內(nèi)啟動(dòng)，按上述優(yōu)先順序 處理設(shè)備啟動(dòng)請(qǐng)求，可以減小設(shè)備在彈性最后時(shí)刻被迫啟動(dòng)的幾率，增強(qiáng)了用電設(shè)備啟動(dòng) 控制的靈活性。
[0028] 設(shè)定設(shè)備1的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍為t(mi，m)，當(dāng)前時(shí)刻表示為t，將設(shè)備1的啟動(dòng)請(qǐng) 求實(shí)時(shí)優(yōu)先等級(jí)的權(quán)值匕表示為：
[0029]
[0030] 其中設(shè)備1處于低優(yōu)先等級(jí)時(shí)1α = 3,處于中優(yōu)先等級(jí)時(shí)1α = 2,處于高優(yōu)先等級(jí)時(shí) ki = l。結(jié)合設(shè)備的剩余時(shí)長(zhǎng)，根據(jù)設(shè)備在當(dāng)前時(shí)刻t時(shí)1^的值來(lái)計(jì)算設(shè)備1實(shí)時(shí)優(yōu)先等級(jí)的 優(yōu)先值Pi，其計(jì)算公式為：
[0031] P=(n.-L)*lOs
[0032] 根據(jù)設(shè)備的優(yōu)先值Pi，從小到大對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求進(jìn)行排序，值越小，設(shè)備請(qǐng)求啟 動(dòng)順序越早。
[0033] 在設(shè)備運(yùn)行調(diào)度過(guò)程中，在交叉時(shí)段內(nèi)分配多用戶(hù)中有運(yùn)行任務(wù)的所有高彈性設(shè) 備的運(yùn)行。設(shè)置功率上限閾值α。當(dāng)時(shí)間到達(dá)高彈性設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍的起點(diǎn)時(shí)，設(shè)備 發(fā)出啟動(dòng)請(qǐng)求，請(qǐng)求信息包括該設(shè)備的運(yùn)行功率、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、以及可調(diào)整范圍，其中請(qǐng)求信 息緩存在請(qǐng)求列表V中。在交叉時(shí)段內(nèi)，響應(yīng)高彈性設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求進(jìn)行電力分配。其中交 叉時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)以下中斷之一時(shí)觸發(fā)分配過(guò)程：
[0034] (1)時(shí)間到達(dá)交叉時(shí)段的起點(diǎn)；（2)時(shí)間到達(dá)任意設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍的起 點(diǎn)；（3)時(shí)間到達(dá)任意未啟動(dòng)設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍的終點(diǎn)；（4)任意運(yùn)行中的設(shè)備完成 運(yùn)行并停止運(yùn)行。
[0035] 分配過(guò)程具體為:首先更新正在運(yùn)行的設(shè)備列表，設(shè)置各個(gè)有啟動(dòng)請(qǐng)求的設(shè)備優(yōu) 先等級(jí)，并將同一優(yōu)先等級(jí)隊(duì)列中的設(shè)備按照Pi升序排序。然后，將已到達(dá)啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范 圍終點(diǎn)的未啟動(dòng)設(shè)備直接啟動(dòng)，并在不超出總功率上限閾值α的前提下，根據(jù)優(yōu)先等級(jí)由高 到低，對(duì)各個(gè)優(yōu)先等級(jí)隊(duì)列中的設(shè)備逐個(gè)啟動(dòng)。其中閾值α通過(guò)統(tǒng)計(jì)交叉時(shí)段內(nèi)的平均功率 而獲得。
[0036]在校園中，能量管理系統(tǒng)EMS是實(shí)現(xiàn)配電的底層基礎(chǔ)平臺(tái)，本發(fā)明實(shí)施例的EMS由 三部分組成，包括用電設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，智能計(jì)算模塊以及顯示模塊。供電方為EMS系統(tǒng) 提供日前電費(fèi)和實(shí)時(shí)電費(fèi)，服務(wù)器為EMS系統(tǒng)提供可用電量的估計(jì)和實(shí)時(shí)信息。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模 塊直接與用電設(shè)備進(jìn)行通信，進(jìn)行用電設(shè)備狀態(tài)信息的采集和用電設(shè)備運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)的存 儲(chǔ)；智能計(jì)算模塊是電力控制的核心，進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的處理與分析并根據(jù)計(jì)算來(lái)指導(dǎo)設(shè)備 的運(yùn)行;顯示模塊給用戶(hù)提供了一個(gè)平臺(tái)用來(lái)查看用電設(shè)備的運(yùn)行情況和對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情 況進(jìn)行容忍度評(píng)估。在能量管理系統(tǒng)中各個(gè)模塊與用電設(shè)備的通信通過(guò)zigbee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié) 議。
[0037]智能計(jì)算模塊處理和分析來(lái)自校園外部以及其它模塊的信息并分配用電設(shè)備的 運(yùn)行，該模塊包括三個(gè)單元，估計(jì)單元，分配單元和用戶(hù)反饋單元。估計(jì)單元處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 模塊提供的用電設(shè)備運(yùn)行情況的歷史信息與實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，并對(duì)用電設(shè)備的下一個(gè)時(shí)間段 的運(yùn)行情況進(jìn)行估計(jì)，再通過(guò)用戶(hù)反饋的容忍度評(píng)估信息進(jìn)行估計(jì)方法的校正，其中估計(jì) 的設(shè)備運(yùn)行情況提供給分配單元，作為分配的依據(jù)和限制條件。分配單元根據(jù)供電方提供 的實(shí)時(shí)電費(fèi)，從服務(wù)器上得到的電力的可使用情況的估計(jì)和實(shí)時(shí)信息以及估計(jì)單元提供的 設(shè)備運(yùn)行情況的估計(jì)信息和來(lái)自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的實(shí)時(shí)信息來(lái)進(jìn)行設(shè)備的調(diào)度，指導(dǎo)用電設(shè) 備的運(yùn)行，并根據(jù)用戶(hù)反饋單元反饋的信息對(duì)方法進(jìn)行校正。用戶(hù)反饋單元用來(lái)采集、分析 和處理顯示模塊中的移動(dòng)終端提供的用戶(hù)對(duì)分配后設(shè)備的運(yùn)行情況所做的容忍度評(píng)估信 息，并將此信息提供給估計(jì)單元和分配單元以進(jìn)行信息校正。
[0038] 本發(fā)明提出的室內(nèi)分配方法分為預(yù)分配和實(shí)時(shí)校正分配兩部分。預(yù)分配是指根據(jù) 下一個(gè)時(shí)間段的估計(jì)信息對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行預(yù)先的規(guī)劃。由于估計(jì)信息與實(shí)時(shí)信息存在的 誤差以及人為的干預(yù)，使得預(yù)分配無(wú)法針對(duì)實(shí)時(shí)的情況變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。針對(duì)上述問(wèn) 題，實(shí)時(shí)校正分配根據(jù)實(shí)時(shí)信息對(duì)預(yù)分配所做分配進(jìn)行實(shí)時(shí)校正。
[0039] 在預(yù)分配中，首先在每天的開(kāi)始判斷此時(shí)段所屬類(lèi)型是休息日還是非休息日。然 后根據(jù)所屬類(lèi)型對(duì)設(shè)備和電力進(jìn)行合理的調(diào)度分配以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。預(yù)分配分為兩個(gè)周 期進(jìn)行分配。第一個(gè)周期為24小時(shí)，對(duì)高彈性設(shè)備進(jìn)行分配。第二個(gè)周期為1小時(shí)，對(duì)低彈性 設(shè)備進(jìn)行分配。對(duì)第一周期的設(shè)備進(jìn)行分配后再對(duì)第二周期的設(shè)備進(jìn)行分配。
[0040] (1)第一周期:假設(shè)除了高彈性設(shè)備其他的設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)刻按照估計(jì)的默認(rèn)啟動(dòng) 時(shí)刻啟動(dòng)，然后根據(jù)高彈性設(shè)備的估計(jì)的運(yùn)行情況和啟動(dòng)時(shí)刻范圍，可用電量的估計(jì)情況， 實(shí)時(shí)電費(fèi)的估計(jì)情況以及動(dòng)態(tài)容忍度的情況以最小化花費(fèi)為目的，來(lái)規(guī)劃高彈性設(shè)備的運(yùn) 行。
[0041] (2)第二周期：以每小時(shí)為單位的單位時(shí)間分配，以至于更好的掌控設(shè)備的運(yùn)行情 況。對(duì)低彈性設(shè)備在分配過(guò)程進(jìn)行分類(lèi)。設(shè)定單位時(shí)間范圍表示為t'（e'，f'），設(shè)備啟動(dòng)時(shí) 刻范圍為t(e，f)，其中e'表示單位時(shí)間的起點(diǎn)，f '表示單位時(shí)間的終點(diǎn)，e表示設(shè)備啟動(dòng)時(shí) 刻范圍的起點(diǎn)，f表示設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻范圍的終點(diǎn)，tnh表示設(shè)備η的默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻，t ' nh表示在 第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)設(shè)備η的默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻。根據(jù)在第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的前后關(guān)系，將 設(shè)備分為了 二類(lèi):a . t ' nh>tnh ; b . t ' nh - tnh ； C . t nh〈 tnh ·
[0042] 以每小時(shí)花費(fèi)最小為目的確定目標(biāo)函數(shù)，遵循約束條件來(lái)求解設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻^的 最優(yōu)解。目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式為：
[0043] minCosti = Xi(Ei_Ci)，
[0044] 其中，Cost指在第i個(gè)單位時(shí)間的花費(fèi);Xl指第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的電費(fèi);(^表示在第 i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的電力的可用量;Ei表示第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總的用電量，表達(dá)式如下：
[0045] η·=\
[0046] 其中，集合α表示在第i個(gè)單位時(shí)間開(kāi)始時(shí)沒(méi)有開(kāi)始運(yùn)行的設(shè)備的號(hào)，即η類(lèi)設(shè)備 號(hào)，集合β表示第i個(gè)單位時(shí)間開(kāi)始時(shí)已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)行的設(shè)備的號(hào)，即k類(lèi)設(shè)備號(hào)。p4Pp k分別表 示η類(lèi)和k類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)的平均功率;hni和hkl分別表示η類(lèi)設(shè)備和k類(lèi)設(shè)備在第i個(gè)單位時(shí) 間內(nèi)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。本發(fā)明設(shè)定設(shè)備在第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)由設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)刻t n 決定，hni和hki分別表不為：
[0047]
[0048]
[0049] 其中，h4Phk分別表示η類(lèi)設(shè)備和k類(lèi)設(shè)備估計(jì)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。;表示設(shè)備在第i個(gè) 單位時(shí)間之前已經(jīng)運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)。tnt表示設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻tn去除整點(diǎn)時(shí)刻后所剩的時(shí)間，即：
[0050] tnt = tn-[tn]
[0051] 在計(jì)算出第i個(gè)單位時(shí)間開(kāi)始時(shí)已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)行的設(shè)備（即k類(lèi)設(shè)備)在第i個(gè)單位時(shí) 間內(nèi)所消耗的電力后，進(jìn)而得到電力在提供給已啟動(dòng)設(shè)備電力后所剩余的電力C'i和未啟 動(dòng)設(shè)備(即η類(lèi)設(shè)備)在此單位時(shí)間內(nèi)所要消耗電力總和，表達(dá)式如下：
[0052]
[0053] 根據(jù)E'i和C'i的關(guān)系，以及設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻范圍和動(dòng)態(tài)容忍度來(lái)設(shè)定約束條件求解 設(shè)備η的啟動(dòng)時(shí)刻tn。
[0054] 進(jìn)一步在實(shí)時(shí)校正階段，本發(fā)明對(duì)預(yù)分配結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況將產(chǎn) 生誤差的來(lái)源分為三類(lèi):設(shè)備數(shù)量變化，電費(fèi)的改變和可用電量的改變。并根據(jù)產(chǎn)生的來(lái)源 對(duì)分配進(jìn)行實(shí)時(shí)的校正。
[0055] (1)設(shè)備的數(shù)量改變:①設(shè)備增加，搶占資源，等同于此單位時(shí)間內(nèi)的電力的可用 量減少，然后再利用預(yù)分配過(guò)程對(duì)此單位時(shí)間需要運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行分配。②設(shè)備的減少，釋 放資源，等同于此單位時(shí)間內(nèi)的電力的可用量增加，然后再利用預(yù)分配過(guò)程對(duì)此單位時(shí)間 需要運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行分配。
[0056] (2)電費(fèi)和電力可用量改變:設(shè)定電費(fèi)變化的變化范圍為± δ和可用電量的變化范 圍為ε，若變化未超出這兩個(gè)范圍，則不對(duì)預(yù)分配進(jìn)行修改;若超出則根據(jù)預(yù)分配過(guò)程對(duì)已 做分配進(jìn)行微調(diào)。
[0057] EMS中顯示模塊提供了用戶(hù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行容忍度評(píng)估的平臺(tái)。接收用戶(hù)輸 入的最近時(shí)間段內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)，包括默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)以及啟動(dòng)時(shí)刻范圍。 根據(jù)反饋信息與實(shí)際運(yùn)行信息的差異分別反饋給估計(jì)過(guò)程和分配過(guò)程進(jìn)行校正。若所建議 的啟動(dòng)時(shí)刻范圍沒(méi)有包括已估計(jì)出的默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻，則反饋信息反饋估計(jì)方法來(lái)重新訓(xùn)練 估計(jì)方法中的網(wǎng)絡(luò);若所建議的啟動(dòng)時(shí)刻范圍包括已估計(jì)出的默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻，則反饋信息 反饋分配方法，來(lái)校正相應(yīng)的信息。
[0058]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的 原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何 修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨 在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修 改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種校園動(dòng)態(tài)節(jié)能配電方法，其特征在于:針對(duì)用電設(shè)備的類(lèi)型和優(yōu)先級(jí)協(xié)調(diào)多用 戶(hù)之間的用電量，對(duì)未來(lái)時(shí)間的設(shè)備用電量進(jìn)行估計(jì)，根據(jù)估計(jì)結(jié)果對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電，并通 過(guò)采集用戶(hù)反饋信息來(lái)校正電力分配。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述針對(duì)用電設(shè)備的類(lèi)型和優(yōu)先級(jí)協(xié)調(diào)多 用戶(hù)之間的用電量，進(jìn)一步包括： 根據(jù)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻的可調(diào)整范圍將設(shè)備分為高彈性設(shè)備和低彈性設(shè)備;其中高彈性設(shè) 備是指，在默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻的前后啟動(dòng)用戶(hù)可接受的可調(diào)整范圍大于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的設(shè)備;低彈 性設(shè)備是指，在默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻的前后啟動(dòng)用戶(hù)可接受的可調(diào)整范圍小于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的設(shè)備， 所述設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻的可調(diào)整范圍的確定通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析用戶(hù)使用設(shè)備習(xí)慣得到，其中最早啟 動(dòng)時(shí)刻和最晚啟動(dòng)時(shí)刻通過(guò)計(jì)算設(shè)備在每個(gè)時(shí)間段的啟動(dòng)頻率得到，對(duì)于高彈性設(shè)備，在 交叉時(shí)段內(nèi)調(diào)度運(yùn)行； 將用電設(shè)備的最早啟動(dòng)時(shí)刻和最晚啟動(dòng)時(shí)刻之間的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍平均分為三部 分，當(dāng)前時(shí)刻處于啟動(dòng)時(shí)刻范圍的前1/3時(shí)段時(shí)，該設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求為低優(yōu)先等級(jí)，而當(dāng)前 時(shí)刻處于該設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻范圍的中間時(shí)段時(shí)，啟動(dòng)請(qǐng)求為中優(yōu)先等級(jí)，在當(dāng)前時(shí)刻已到達(dá) 啟動(dòng)時(shí)刻范圍的最后1/3段時(shí)，該設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求為高優(yōu)先等級(jí);對(duì)于同等級(jí)的啟動(dòng)請(qǐng)求， 則繼續(xù)根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻到設(shè)備最晚啟動(dòng)時(shí)刻的時(shí)長(zhǎng)，即剩余時(shí)長(zhǎng)，設(shè)定各個(gè)請(qǐng)求的優(yōu)先順序， 設(shè)定剩余時(shí)長(zhǎng)越短，分配優(yōu)先等級(jí)越高，由上述的設(shè)備啟動(dòng)請(qǐng)求的當(dāng)前時(shí)刻與剩余時(shí)長(zhǎng)來(lái) 建立實(shí)時(shí)優(yōu)先等級(jí)，按照該優(yōu)先等級(jí)處理設(shè)備啟動(dòng)請(qǐng)求： 將設(shè)備1的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍記為t(mi，m)，當(dāng)前時(shí)刻表示為t，將設(shè)備1的啟動(dòng)請(qǐng)求實(shí) 時(shí)優(yōu)先等級(jí)的權(quán)值Iu表示為：其中設(shè)備1處于低優(yōu)先等級(jí)時(shí)1α = 3,處于中優(yōu)先等級(jí)時(shí)1α = 2,處于高優(yōu)先等級(jí)時(shí)Iu = 1;結(jié)合設(shè)備的剩余時(shí)長(zhǎng)，根據(jù)設(shè)備在當(dāng)前時(shí)刻t時(shí)1^的值來(lái)計(jì)算設(shè)備1實(shí)時(shí)優(yōu)先等級(jí)的優(yōu)先 值Pi，其計(jì)算公式為： P1= (n「t')*l:〇3ki 根據(jù)設(shè)備的優(yōu)先值Ρι，從小到大對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求進(jìn)行排序； 在設(shè)備運(yùn)行調(diào)度過(guò)程中，在交叉時(shí)段內(nèi)分配多用戶(hù)中有運(yùn)行任務(wù)的所有高彈性設(shè)備的 運(yùn)行，設(shè)置功率上限閾值α;當(dāng)時(shí)間到達(dá)高彈性設(shè)備啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍的起點(diǎn)時(shí)，設(shè)備發(fā)出 啟動(dòng)請(qǐng)求，請(qǐng)求信息包括該設(shè)備的運(yùn)行功率、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、以及可調(diào)整范圍，其中請(qǐng)求信息緩 存在請(qǐng)求列表V中；在交叉時(shí)段內(nèi)，響應(yīng)高彈性設(shè)備的啟動(dòng)請(qǐng)求進(jìn)行電力分配，其中交叉時(shí) 段內(nèi)出現(xiàn)以下中斷之一時(shí)觸發(fā)分配過(guò)程： (1)時(shí)間到達(dá)交叉時(shí)段的起點(diǎn)；（2)時(shí)間到達(dá)任意設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍的起點(diǎn)；（3) 時(shí)間到達(dá)任意未啟動(dòng)設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍的終點(diǎn)；（4)任意運(yùn)行中的設(shè)備完成運(yùn)行并 停止運(yùn)行； 在分配過(guò)程中，首先更新正在運(yùn)行的設(shè)備列表，設(shè)置各個(gè)有啟動(dòng)請(qǐng)求的設(shè)備優(yōu)先等級(jí)， 并將同一優(yōu)先等級(jí)隊(duì)列中的設(shè)備按照Pi升序排序;然后，將已到達(dá)啟動(dòng)時(shí)刻調(diào)整范圍終點(diǎn) 的未啟動(dòng)設(shè)備直接啟動(dòng)，并在不超出總功率上限閾值α的前提下，根據(jù)優(yōu)先等級(jí)由高到低， 對(duì)各個(gè)優(yōu)先等級(jí)隊(duì)列中的設(shè)備逐個(gè)啟動(dòng);其中閾值α通過(guò)統(tǒng)計(jì)交叉時(shí)段內(nèi)的平均功率而獲 得。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)估計(jì)結(jié)果對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電，并通 過(guò)采集用戶(hù)反饋信息來(lái)校正電力分配，進(jìn)一步包括： 預(yù)分配階段，根據(jù)下一個(gè)時(shí)間段的估計(jì)信息對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行預(yù)先的規(guī)劃，判斷當(dāng)前 時(shí)段所屬類(lèi)型是休息日還是非休息日，然后根據(jù)所屬類(lèi)型對(duì)設(shè)備和電力進(jìn)行調(diào)度分配，第 一個(gè)周期為24小時(shí)，對(duì)高彈性設(shè)備進(jìn)行分配;第二個(gè)周期為1小時(shí)，對(duì)低彈性設(shè)備進(jìn)行分配； 在實(shí)時(shí)校正階段，判斷產(chǎn)生誤差的來(lái)源，若來(lái)源是設(shè)備數(shù)量改變，則利用預(yù)分配過(guò)程對(duì) 此單位時(shí)間需要運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行分配;若來(lái)源是電費(fèi)和電力可用量改變，則設(shè)定電費(fèi)變化 的變化范圍為±δ和可用電量的變化范圍為ε，若變化未超出這兩個(gè)范圍，則不對(duì)預(yù)分配進(jìn) 行修改;若超出則根據(jù)預(yù)分配過(guò)程對(duì)已做分配進(jìn)行微調(diào)； 接收用戶(hù)輸入的最近時(shí)間段內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)，包括默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)刻、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)以 及啟動(dòng)時(shí)刻范圍;根據(jù)反饋信息與實(shí)際運(yùn)行信息的差異分別反饋給估計(jì)過(guò)程和分配過(guò)程進(jìn) 行校正。
【文檔編號(hào)】H02J3/14GK105932684SQ201610353171
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】毛新龍
【申請(qǐng)人】毛新龍