[发明专利]一种基于5G通信的电力需求响应系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于5G通信的电力需求响应系统及控制方法，所述系统主要包括应用管理层、数据传输层以及终端控制层；其中应用管理层包括电网公司、大数据中心以及云端服务，数据传输层包括数据云平台、5G通信网络、通信管理机以及北斗模块，终端控制层包括主动需求响应终端和用户设备；所述控制方法中的电价响应策略提出一种更加灵活的积分阶梯电价模型，通过拟合用户的实际数据及采集用户满意度等信息，更好的获取相应的电价系数，很大程度上提高了用户参与需求响应的积极性。本发明解决了当前电力需求响应系统不够完善、通信实时性不高、终端设备时间不一致及电力用户参与需求侧响应积极性不高等问题，有助于实现电网调峰任务，增加电力系统稳定性。

技术领域

本发明属于智能电网信息化领域，具体涉及一种基于5G通信的电力需求响应系统及控制方法。

背景技术

随着智能电网技术的发展，用户需求侧响应替代传统直接负荷控制将成为必然趋势。但目前在我国进行的需求侧响应系统建设以及需求响应的实施过程中，仍存在较多问题。比如电网公司与用户终端通信不及时，导致用户无法获取最新的电价、激励政策；电网公司发布的电价、激励策略不具备吸引力；不同厂商生产的需求响应终端直接接入云端服务系统，导致服务器压力过大；由于通信延时，不同的设备时间不一致；用户想要云端支付必须绑定银行卡等等。因此，形成一套功能完备、满足电网公司以及终端用户要求的电力需求响应系统成为一个亟待解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明提供一种基于5G通信的电力需求响应系统及控制方法，可以实时了解用户的电量使用情况，并可依托先进的大数据处理技术动态调整电价和激励响应策略，促进用户侧需求响应以及电力供需平衡，提高电力系统可靠性。

发明内容：本发明提出一种基于5G通信的电力需求响应系统，包括应用管理模块、数据传输模块以及终端控制模块；所述应用管理模块包括电网公司、大数据中心以及云端服务；所述数据传输模块包括数据云平台、5G通信网络、通信管理机以及北斗模块；所述终端控制模块包括主动需求响应终端和用户设备；所述大数据中心用来分析来自数据云平台的用户数据，并将计算结果传送给电网公司和云端服务；所述电网公司根据大数据中心的计算结果制定相应的电价响应策略和激励响应策略，并下发给终端控制模块。

进一步地，所述电价响应策略实现过程如下：

收集小区一个月内以0.5h为间隔的负荷数据集，通过大数据分析，构建小区的每日动态负荷时间模型：

其中，E₁(t)为小区负荷用量，M₁、M₂为修正系数，f₁(t)为负荷时变函数；

根据阶梯电价及用户响应度的问题，构建积分阶梯电价模型：

其中，C_total为用户需要交纳的总电费，K₀、K₁、K₂、K₃为电价系数，满足K₀K₁K₂K₃，P₀为电网公司当月发布的基础电价，为用户需求响应函数，m为用户响应度，用户参与需求响应的次数越多响应度越高，未参与响应超过两次将会被扣除1积分，E_use为用户使用的电能，S_current为用户当前的积分值，初始值为12；

当处于用电高峰时段，电网公司发布调峰指令及相应的电价系数K₀、K₁、K₂、K₃，监测小区用户负荷一个月内的变化情况，构建小区的每日动态负荷时间模型：