CN117154740B - 一种蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法及装置 - Google Patents

一种蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电网运行与控制技术技术领域，具体而言，涉及一种蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法及装置，本发明解决的问题：如何准确的预测出台区需要负荷调控的工作时间段的问题，本发明提供一种调控方法，包括：周期性的进行数据采集，将数据采集完成的周期记为历史采集周期，未进行数据采集的周期记为目标采集周期；获取目标采集周期内的未来天气情况，并预测每个工作时间段内的数量波动值与温度波动值；根据数量波动值与温度波动值计算负荷增量；获取目标采集周期的第一负荷结果的波动范围；根据波动范围与台区的负荷阈值计算负荷余量，检测目标采集周期内每个工作时间段运行的电采暖设备的数量，判断台区是否需要进行负荷调控。

Description

一种蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法及装置
技术领域
本发明涉及电网运行与控制技术技术领域，具体而言，涉及一种蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法及装置。
背景技术
电采暖是一种清洁供暖方法，随着电采暖的广泛应用和配电网中新能源等电源的增加，给配电网运行和控制带来了挑战，大量电采暖设备在冬季集中用电会导致对应配电网节点功率需求增多，容易导致局部区域配电网过载运行，但是如果为了预防这种过载情况的发生，而去提升所有时间段内的电网的负载量，显然性价比过低，因此，在局部区域配电网过载运行时，通过其他配电单元对局部区域进行负荷调控，短时间内提升局部区域的负载量，保证局部区域内电采暖设备的正常运行。
为了让负荷调控变得更加及时，需要对台区内的负荷情况进行预测，并提前规划进行负荷调控的配电单元，因此，需要准确的预测出台区需要负荷调控的工作时间段。
发明内容
本发明解决的问题：如何准确的预测出台区需要负荷调控的工作时间段的问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法，调控方法包括：建立数据管理库，将台区内的电采暖设备加入到数据管理库中，并记录电采暖设备的额定功率；周期性的进行数据采集，将数据采集完成的周期记为历史采集周期，未进行数据采集的周期记为目标采集周期；将每个历史采集周期划分为多个工作时间段，并统计每个工作时间段内的电网负荷量，得到第一负荷结果，获取每个工作时间段内电采暖设备的运行数量，以及电采暖设备运行的平均温度；获取目标采集周期内的未来天气情况，根据未来天气情况预测每个工作时间段内的运行数量的数量波动值与平均温度的温度波动值；根据数量波动值与温度波动值计算电采暖设备的负荷增量；根据历史采集周期获取目标采集周期在各个工作时间段内的第一负荷结果的波动范围；根据波动范围与台区的负荷阈值计算负荷余量，根据负荷余量与负荷增量计算运行数量的数量阈值；实时检测目标采集周期内每个工作时间段运行的电采暖设备的数量，记为目标数量，将目标数量与数量阈值进行比较，判断台区是否需要进行负荷调控；若是，则根据目标数量在目标区域内筛选配电设备，得到目标配电单元，通过目标配电单元对台区进行负荷调控；若否，则台区无需进行负荷调控。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：数据管理库的设置让台区内所有耗电设备能够进行管控，周期性的数据采集能够得到各个耗电设备在近期的耗电情况，历史采集周期的数据能够为目标采集周期的数据预测提供数据，让目标采集周期内电网负荷量的预测更加精确，未来天气情况的获取，能够预测在目标采集周期内电采暖设备运行数量和运行温度的变化，让预测的目标采集周期内电采暖设备的耗电量更加准确，多个工作时间段的设置，可以将目标采集周期的时间划分，在需要负荷调控时，准确的找到需要调控的具体时间段，目标数量的检测，能够实时了解当前电采暖设备的工作情况，并通过数量阈值来判断目标采集周期是否进行调控，设定了明确的触发负荷调控的指标，目标配电单元的设置，能够在目标采集周期需要负荷调控时将多余的电量进行分配，解决目标采集周期内的负荷情况，确保台区内电采暖设备能够正常运行。
在本发明的一个实施例中，获取目标采集周期内的未来天气情况，根据未来天气情况预测每个工作时间段内的运行数量的数量波动值与平均温度的温度波动值，具体包括：对历史采集周期的历史天气情况进行筛选，判断是否存在与未来天气情况相同的历史天气情况；若是，则获取历史天气情况对应的工作时间段记为参考时间段；获取参考时间段内的电采暖设备的运行数量，记为参考数量，以及参考数量对应的平均温度，记为参考温度；根据参考数量与运行数量计算数量波动值，根据平均温度与参考温度计算温度波动值；若否，则选取与未来天气情况相近的历史天气情况，记为趋势天气情况，根据趋势天气情况来判断台区在未来天气情况下，运行数量与平均温度的变化趋势；根据变化趋势计算数量波动值与温度波动值。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：历史天气情况的获取，能够得到历史采集周期中各个时间段对应的天气情况，参考时间段的设置，让数据管理库在预测目标采集周期的运行数量与运行温度时具有更好的参考标准，让预测得到数量波动值和温度波动值更加准确，趋势天气情况的获取，在参考标准不够准确时能够根据趋势变化来预测台区内电采暖设备的工作情况，让负荷调控方法在不同的工作环境下都能够准确的预测，提升了负荷调控方法的实用性。
在本发明的一个实施例中，根据数量波动值与温度波动值计算电采暖设备的负荷增量，具体包括：根据额定功率计算电采暖设备在当前温度波动值下的功率增加量，记为温度增量；根据数量波动值与温度波动值计算新增的电采暖设备需要消耗的电量，记为设备增量；根据温度增量与设备增量计算负荷增量。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过额定功率计算出不同温度下电采暖设备的运行功率，通过温度增量来体现出温度变化带来的功率变化，通过数量变化值来体现目标采集周期中电采暖设备的耗电量，让负荷增量的计算更加准确。
在本发明的一个实施例中，根据历史采集周期获取目标采集周期在各个工作时间段内的第一负荷结果的波动范围，具体包括：将历史采集周期划分为第一历史阶段和第二历史阶段，将目标采集周期划分为第一目标阶段与第二目标阶段；选取与所述目标采集周期接近的历史采集周期，统计所述历史采集周期的个数，得到目标个数，并获取每个历史采集周期的所述第一负荷结果；剔除第一负荷结果中由电采暖设备产生的电网负荷量，得到第二负荷结果；根据第一历史阶段对应的第二负荷结果，获取第一目标阶段内各个工作时间段内第二负荷结果的波动范围；根据第二历史阶段对应的第二负荷结果，获取第二目标阶段内各个工作时间段的第二负荷结果的波动范围。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第一历史阶段和第二历史阶段的划分，能够将第一负荷结果根据工作时间进行分类，避免不同阶段的数据对预测造成干扰，第二负荷结果的设置，能够预测出除电采暖设备以外的耗电设备所对应的负荷量，得到其他耗电设备总体的波动范围，便于后续能够根据电采暖设备的运行数量进行负荷调控。
在本发明的一个实施例中，根据波动范围与台区的负荷阈值计算负荷余量，根据负荷余量与负荷增量计算运行数量的数量阈值，具体包括：获取波动范围的最大值与最小值，根据最大值和最小值计算第二负荷结果的波动幅度，根据波动幅度确定工作时间段的稳定系数；根据最大值与稳定系数计算工作时间段内的理论负荷结果；计算理论负荷结果与负荷阈值的差值，得到负荷余量；根据额定功率与温度波动值计算每个电采暖设备的单位负荷量，并根据单位负荷量与负荷阈值计算数量阈值。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：最大值与最小值的获取能够得到当前时间段内其他耗电设备的波动情况，让理论负荷结果的预测更加符合台区内部的工作状态，单位负荷量的计算，能够得出每台电采暖设备在当前工作时间段运行时需要的耗电量，结合负荷余量，能够准确的得到需要进行负荷调控的阈值，让负荷调控的判定更加准确。
在本发明的一个实施例中，实时检测目标采集周期内每个工作时间段运行的电采暖设备的数量，记为目标数量，将目标数量与数量阈值进行比较，判断台区是否需要进行负荷调控，具体包括：当目标数量小于数量阈值时，台区不需要进行负荷调控；当目标数量大于等于数量阈值时，将工作时间段记为调整时间段，并计算调整时间段内目标数量与数量阈值的数量差值；根据数量差值和单位负荷量计算台区需要调控的负荷量，得到调控负荷结果，根据调控负荷结果对台区进行负荷调控。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：目标数量与数量阈值的设置，能够在目标采集周期的工作时间段内随时进行数量判定，数量差值的设置，让调控负荷结果能够工作时间段内根据不同的工作情况进行调整。
在本发明的一个实施例中，若是，则根据目标数量在目标区域内筛选配电设备，得到目标配电单元，通过目标配电单元对台区进行负荷调控，具体包括：获取目标区域内所有配电设备在调整时间段内的调整电量；判断是否存在一个配电设备的调整电量大于调控负荷结果；若是，则将调整电量对应的配电设备记为目标配电单元；若否，则将所有配电设备对应的调整电量相加，得到电量总和，根据电量总和对台区进行负荷调控。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：调整电量的获取，能够在台区出现问题时，寻找能够进行电量调配的配电设备，在进行电量调配时，优先选取一个配电设备进行调配的方式，降低电量调配的难度，减少台区进行负荷调控时对其他配电设备造成的影响。
在本发明的一个实施例中，若否，则将所有配电设备对应的调整电量相加，得到电量总和，根据电量总和对台区进行负荷调控，具体包括：当电量总和大于调控负荷结果时，将调整电量从大至小进行排序，并根据排序依次累加调整电量，直至大于调控负荷结果，将进行累加的配电设备记为目标配电单元；当电量总和小于等于调控负荷结果时，数据管理库发出负荷预警。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：电量总和的获取，能够直观的判断目标区域内的配电设备能否解决台区的负荷问题，根据排序依次累加调整电量的方式，能够减少参与负荷调控的配电设备，让负荷调控变得更加便捷，当目标区域内的配电设备无法解决台区的负荷问题时，数据管理库能够及时的发出预警，提醒工作人员台区存在用电隐患。
在本发明的一个实施例中，本发明还提供一种蓄热式电采暖参与配电网的调控装置，上述实施例所记载的负荷调控方法应用于调控装置中，调控装置包括：管理模块，数据管理库设于管理模块中；采集模块，采集模块用于采集第一负荷结果；预测模块，预测模块用于预测未来天气情况，并根据未来天气情况预测数量波动值与温度波动值；检测模块，检测模块用于检测目标采集周期内每个工作时间段运行的电采暖设备的数量，该调控装置具有上述调控方法全部技术特征，此处不再一一赘述。
附图说明
图1为本发明电采暖参与配电网的负荷调控方法的流程图之一；
图2为本发明电采暖参与配电网的负荷调控方法的流程图之二；
图3为本发明电采暖参与配电网的负荷调控方法的流程图之三；
图4为本发明电采暖参与配电网的负荷调控方法的流程图之四；
图5为本发明蓄热式电采暖参与配电网的调控装置的***图；
附图标记说明：
100-调控装置；110-管理模块；120-采集模块；130-预测模块；140-检测模块。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
【第一实施例】
参见图1，在一个具体的实施例中，本发明提供一种蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法，调控方法包括：
S100、建立数据管理库，将台区内的电采暖设备加入到数据管理库中，并记录电采暖设备的额定功率；
S200、周期性的进行数据采集，将数据采集完成的周期记为历史采集周期，未进行数据采集的周期记为目标采集周期；
S300、将每个历史采集周期划分为多个工作时间段，并统计每个工作时间段内的电网负荷量，得到第一负荷结果，获取每个工作时间段内电采暖设备的运行数量，以及电采暖设备运行的平均温度；
S400、获取目标采集周期内的未来天气情况，根据未来天气情况预测每个工作时间段内的运行数量的数量波动值与平均温度的温度波动值，根据数量波动值与温度波动值计算电采暖设备的负荷增量；
S500、根据历史采集周期获取目标采集周期在各个工作时间段内的第一负荷结果的波动范围，根据波动范围与台区的负荷阈值计算负荷余量，根据负荷余量与负荷增量计算运行数量的数量阈值；
S600、实时检测目标采集周期内每个工作时间段运行的电采暖设备的数量，记为目标数量，将目标数量与数量阈值进行比较，判断台区是否需要进行负荷调控；
S700、若是，则根据目标数量在目标区域内筛选配电设备，得到目标配电单元，通过目标配电单元对台区进行负荷调控，若否，则台区无需进行负荷调控。
在步骤S100中，数据管理库记录了各个台区每个工作周期的电网负荷情况，以及电网内每个耗电设备对应的负荷量，数据管理库能够对每一个种类的耗电设备的负荷量进行统计，以此来对一种耗电设备进行负荷调控。
在步骤S200中，对每个耗电设备的负荷量进行数据采集，并将采集到的数据上传到数据管理库中，当一个工作周期内的全部数据都上传后，该周期变为历史采集周期，在一个工作周期还没有进行数据采集时，该周期为目标采集周期。
在步骤S300中，电采暖需要进行负荷调控的时间通常集中在特定的时间段，例如天气寒冷的晚上，在预测目标采集周期是否需要进行负荷调控时，可以根据不同的工作时间段来进行预测，得到可能需要进行负荷调控的工作时间段，因此，对于历史采集周期中的数据，按照工作时间段统计电网负荷量，得到第一负荷结果。
在步骤S400中，未来天气情况通过天气预报获得，包括但不限于台区管控区域内的天气类型和温度，用户使用电采暖的频率和比例都与天气情况有着较大的关联，根据不同的天气情况对目标采集周期内电采暖设备的运行情况进行预测，数量波动值代表着在未来天气情况下，电采暖设备的运行数量的变化，平均温度的波动值代表运行的电采暖设备设置的温度的变化，电采暖设备设置的温度越高，电采暖设备在单位时间内所消耗的电量也就越多，电网负荷量也会相应增加。
在步骤S500中，选取多个历史采集周期作为参考，选取每个历史采集周期中相同的工作时间段，获取这些工作时间段内除电采暖设备外的电网负荷量，然后将得到的数值与负荷阈值进行比较，得到负荷余量，再根据平均温度和额定功率计算出一台电采暖设备在未来天气情况下的单位负荷量，得到在当前负荷余量下，台区能够支持电采暖设备运行的数量阈值。
在步骤S600中，通过预测得到数量阈值后，在目标采集周期开始采集时，实时检测目标数量，根据目标数量来判断是否进行负荷调控。
在步骤S700中，目标区域根据台区的设置位置进行划分，配电设备通常为变压器，通常情况下，该配电设备也有自身对应的台区，但是因为不同的台区所供应的地区不同，举例来说，在周末时，居民区电采暖设备的使用量会增加，此时，为工业区提供电量的变压器负荷量较小，当居民区的变压器需要进行负荷调控时，可以由工业区的变压器将多余的输出功率分配给居民区，实现电网分区间之间的电力平衡，此时，工业区的变压器为目标配电单元。
数据管理库的设置让台区内所有耗电设备能够进行管控，周期性的数据采集能够得到各个耗电设备在近期的耗电情况，历史采集周期的数据能够为目标采集周期的数据预测提供数据，让目标采集周期内电网负荷量的预测更加精确，未来天气情况的获取，能够预测在目标采集周期内电采暖设备运行数量和运行温度的变化，让预测的目标采集周期内电采暖设备的耗电量更加准确，多个工作时间段的设置，可以将目标采集周期的时间划分，在需要负荷调控时，准确的找到需要调控的具体时间段，目标数量的检测，能够实时了解当前电采暖设备的工作情况，并通过数量阈值来判断目标采集周期是否进行调控，设定了明确的触发负荷调控的指标，目标配电单元的设置，能够在目标采集周期需要负荷调控时将多余的电量进行分配，解决目标采集周期内的负荷情况，确保台区内电采暖设备能够正常运行。
【第二实施例】
参见图2，在一个具体的实施例中，获取目标采集周期内的未来天气情况，根据未来天气情况预测每个工作时间段内的运行数量的数量波动值与平均温度的温度波动值，具体包括：
S410、对历史采集周期的历史天气情况进行筛选，判断是否存在与未来天气情况相同的历史天气情况；
S411、若是，则获取历史天气情况对应的工作时间段记为参考时间段，获取参考时间段内的电采暖设备的运行数量，记为参考数量，以及参考数量对应的平均温度，记为参考温度；
S412、根据参考数量与运行数量计算数量波动值，根据平均温度与参考温度计算温度波动值；
S413、若否，则选取与未来天气情况相近的历史天气情况，记为趋势天气情况，根据趋势天气情况来判断台区在未来天气情况下，运行数量与平均温度的变化趋势，根据变化趋势计算数量波动值与温度波动值。
在步骤S410至步骤S412中，历史天气情况存储在数据管理库中，与未来天气情况相同的历史天气情况是指天气类型相同，且气温差不超过0.5℃的历史天气情况。举例来说，未来天气情况为下雨，温度为6℃，历史天气情况在某个工作时间段的天气类型为下雨，温度为6℃，则该历史天气情况对应的工作时间段可以记为参考时间段。
当参考时间段只有一个时，以该参考时间段内的电采暖设备的运行数量作为参考数量，参考数量对应的平均温度作为参考温度，当参考时间段有多个时，计算多个参考数量与参考温度的平均值。
举例来说，参考时间段有三个，对应的参考数量分别为S1、S2和S3，其对应的参考温度分别为T1、T2和T3。
记数量波动值为S0，温度波动值为T0，取S1=50，S2=45，S3=52，则S0=（S1+S2+S3）÷3=（50+45+52）÷3=49，取T1=25.5℃，T2=25.8℃，T3=25.7℃，则T0=（T1+T2+T3）÷3=（25.5+25.8+25.7）÷3=25.67℃。
需要说明的是，当参考时间段的数量较多时，选取与目标采集周期最近的五个参考时间段，通常情况下，参考时间段与目标时间段之间的时间间隔不超过1个月。
在步骤S413中，在选取相近的历史天气情况时，将天气类型作为主要指标，先筛选出与未来天气情况的天气类型相同的趋势天气情况，最后选取出在该天气类型下，运行数量与平均温度的变化趋势。
举例来说，天气类型为下雨，未来天气情况显示在某个工作时间段的温度为－3℃，数据管理库中不存在天气类型为下雨，且温度在－2.5℃至－3.5℃之间的工作时间段，此时，需要根据趋势天气情况获取变化趋势，从数据管理库中选取出天气类型为下雨的工作时间段，并选取出多个不同的温度值，通常以未来天气情况的温度为参考标准，每隔1.5℃作为一个指标，选取不低于三个的工作时间段，假设选取温度为－1.5℃、0℃、1.5℃和3℃四个温度值，在温度为－1.5℃时，运行数量为55台，平均温度为28℃，在温度为0℃时，运行数量为47台，平均温度为27.6℃，在温度为1.5℃时，运行数量为40台，平均温度为27℃，在温度为3℃时，运行数量为35台，平均温度为27℃，从上述数据中可以得出，随着温度的上升，运行数量的上升速率增加较快，平均温度的上升速率较慢。
通过四个温度值推算趋势，再根据温度为－1.5℃、0℃和1.5℃时的数据推算数量波动值S0与温度波动值T0，以上述数据为例：
S0=55+（55－47）+（55－47）－（47－40）=64；
T0=28+（28－27.6）+（28－27.6）－（27.6－27）=28.2℃。
当计算得到运行数量大于运行数量的最大值，将数量波动值记为最大值。
历史天气情况的获取，能够得到历史采集周期中各个时间段对应的天气情况，参考时间段的设置，让数据管理库在预测目标采集周期的运行数量与运行温度时具有更好的参考标准，让预测得到数量波动值和温度波动值更加准确，趋势天气情况的获取，在参考标准不够准确时能够根据趋势变化来预测台区内电采暖设备的工作情况，让负荷调控方法在不同的工作环境下都能够准确的预测，提升了负荷调控方法的实用性。
【第三实施例】
在一个具体的实施例中，根据数量波动值与温度波动值计算电采暖设备的负荷增量，具体包括：
S420、根据额定功率计算电采暖设备在当前温度波动值下的功率增加量，记为温度增量；
S430、根据数量波动值与温度波动值计算新增的电采暖设备需要消耗的电量，记为设备增量，根据温度增量与设备增量计算负荷增量。
在步骤S420至步骤S430中，以额定功率作为参考，计算不同温度值下的耗电情况，若额定功率为1500W，额定工作温度为25℃，最高工作功率为2200W，最高工作温度为32℃，此时，根据比例关系计算出各个温度波动值对应的功率情况，记工作功率为W0，W0=100T0－1000。
以步骤S413中的数据为例，－3℃相较于－1.5℃时，运行数量增加了9台，运行温度上升了0.2℃，记温度增量为W1，设备增量为W2，负荷增量为W3，温度增量、设备增量与负荷增量之间满足以下关系：
W1=0.2×100×64=1280（瓦）；
W2=9×（100×28－1000）=16200（瓦）；
W3=W1+W2=1280+16200=17480（瓦）。
通过额定功率计算出不同温度下电采暖设备的运行功率，通过温度增量来体现出温度变化带来的功率变化，通过数量变化值来体现目标采集周期中电采暖设备的耗电量，让负荷增量的计算更加准确。
【第四实施例】
参见图3，在一个具体的实施例中，根据历史采集周期获取目标采集周期在各个工作时间段内的第一负荷结果的波动范围，具体包括：
S510、将历史采集周期划分为第一历史阶段和第二历史阶段，将目标采集周期划分为第一目标阶段与第二目标阶段；
S520、选取与所述目标采集周期接近的历史采集周期，统计所述历史采集周期的个数，得到目标个数，并获取每个历史采集周期的所述第一负荷结果；
S530、剔除第一负荷结果中由电采暖设备产生的电网负荷量，得到第二负荷结果；
S531、根据第一历史阶段对应的第二负荷结果，获取第一目标阶段内各个工作时间段内第二负荷结果的波动范围；
S532、根据第二历史阶段对应的第二负荷结果，获取第二目标阶段内各个工作时间段的第二负荷结果的波动范围。
在步骤S510至步骤S520中，第一历史阶段与第二历史阶段是对历史采集周期中不同时间段的划分，通常情况下，将一周作为一个采集周期，周一至周五作为一个采集阶段，周六和周日作为另一个采集阶段，第一历史阶段收集了历史采集周期中周一至周五的数据，第二历史阶段收集了历史采集周期中周六和周日的数据，同样的，第一目标阶段对应了目标采集周期中周一至周五的数据，第二目标阶段对应了目标采集阶段中周六和周日的数据。
因为工作日与休息日在用电情况具有较大的不同，使用休息日的用电数据去对工作日进行预测，数据偏差较大，因此，在进行预测时，将工作日与休息日在数据上进行分类，在预测时能够选取对应的数据作为参考。
目标个数通常为4个，每个历史周期在各个时间段都有对应的第一负荷结果，第一负荷结果为每个工作时间段内的电网负荷量。
在步骤S530至S532中，第二负荷结果获取后，能够得到台区内除了电采暖设备外，其他耗电设备使用电量的波动情况，在计算波动范围时，第一目标阶段参考第一历史阶段的第二负荷结果，第二目标阶段参考第一历史阶段的负荷结果。
举例来说，选取最近的4个历史采集周期，获取这四个采集周期中同一工作时间段的第二负荷结果，例如周一的15时至16时，若四个第二负荷结果分别为Z、1.02Z、1.03Z和0.98Z，则目标采集周期中周一的15时至16时，所对应的第二负荷结果的波动范围为（0.98Z，1.03Z）。
需要说明的是，历史采集周期与目标采集周期的时间长度是相同的，且工作时间段的划分方式也是相同的，这样第二负荷结果的波动范围才具有参考的意义，但是历史采集周期的时间长度可以进行修改。
第一历史阶段和第二历史阶段的划分，能够将第一负荷结果根据工作时间进行分类，避免不同阶段的数据对预测造成干扰，第二负荷结果的设置，能够预测出除电采暖设备以外的耗电设备所对应的负荷量，得到其他耗电设备总体的波动范围，便于后续能够根据电采暖设备的运行数量进行负荷调控。
【第五实施例】
在一个具体的实施例中，根据波动范围与台区的负荷阈值计算负荷余量，根据负荷余量与负荷增量计算运行数量的数量阈值，具体包括：
S540、获取波动范围的最大值与最小值，根据最大值和最小值计算第二负荷结果的波动幅度，根据波动幅度确定工作时间段的稳定系数，根据最大值与稳定系数计算工作时间段内的理论负荷结果；
S550、计算理论负荷结果与负荷阈值的差值，得到负荷余量，根据额定功率与温度波动值计算每个电采暖设备的单位负荷量，并根据单位负荷量与负荷阈值计算数量阈值。
在步骤S540中，计算第二负荷结果的平均值，记为N1，记第二负荷结果的最大值为Nmax，第二负荷结果的最小值为Nmin，波动幅度为G，稳定系数为L，理论负荷结果为N0，G=（Nmax－Nmin）÷N1，N0=L×Nmax，稳定系数与理论负荷结果之间存在以下关系：
当0＜G＜5%时，L=1；
当5%≤G＜10%时，L=1.02；
当10%≤G时，L=1.05。
以步骤S530中的数据为例，N1=（1+1.02+1.03+0.98）÷4=1.0075Z，G=（Nmax－Nmin）÷N1=（1.03－0.98）÷1.0075=4.96%，此时，稳定系数L=1，N0=1.03×1=1.03Z。
在步骤S550中，负荷阈值为定值，理论负荷结果与负荷阈值的差值为负荷余量，若负荷阈值为0.8Z，此时的负荷余量为0.23Z，根据额定功率和温度波动值计算单位负荷量的方式与步骤S430中的方式相同，此处不再赘述，若计算得到的单位负荷量为0.005Z，此时的数量阈值为0.13÷0.02=46台。
最大值与最小值的获取能够得到当前时间段内其他耗电设备的波动情况，让理论负荷结果的预测更加符合台区内部的工作状态，单位负荷量的计算，能够得出每台电采暖设备在当前工作时间段运行时需要的耗电量，结合负荷余量，能够准确的得到需要进行负荷调控的阈值，让负荷调控的判定更加准确。
【第六实施例】
参见图4，在一个具体的实施例中，实时检测目标采集周期内每个工作时间段运行的电采暖设备的数量，记为目标数量，将目标数量与数量阈值进行比较，判断台区是否需要进行负荷调控，具体包括：
S610、当目标数量小于数量阈值时，台区不需要进行负荷调控；
S620、当目标数量大于等于数量阈值时，将工作时间段记为调整时间段，并计算调整时间段内目标数量与数量阈值的数量差值；
S630、根据数量差值和单位负荷量计算台区需要调控的负荷量，得到调控负荷结果，根据调控负荷结果对台区进行负荷调控。
在步骤S610和S620中，目标数量为实时检测，通过预测的方式得到数量阈值后，在目标采集周期的时间段内，通过目标数量和数量阈值进行监控，若工作时间段内的数量阈值为40，目标数量为35，此时台区不需要进行负荷调控，当目标数量变为40后，该工作时间段变为调整时间段，并实时计算目标数量和数量阈值的数量差值。
举例来说，工作时间段对应的时间节点为19时至20时，在19时15分时，目标数量为40个，此时目标数量与数量阈值相同，触发了负荷调控，数量差值为0，在19时20分时，目标数量变为了41，此时的数量差值就从0变为了1，相应的需要调控的电量也需要增加。
在步骤S630中，记数量差值为△S，单位负荷量为K，调控负荷结果为B，数量差值、单位负荷量和调控负荷结果满足以下关系：
当△S=0时，B=K；
当1≤△S＜5时，B=△S×K×1.1；
当5≤△S时，B=△S×K×1.2。
数量差值越大，说明此时运行的电采暖设备的数量越多，为了避免意外的发生，需要进一步的增加调控负荷结果，确保全部电采暖设备的正常运行。
目标数量与数量阈值的设置，能够在目标采集周期的工作时间段内随时进行数量判定，数量差值的设置，让调控负荷结果能够工作时间段内根据不同的工作情况进行调整。
【第七实施例】
在一个具体的实施例中，若是，则根据目标数量在目标区域内筛选配电设备，得到目标配电单元，通过目标配电单元对台区进行负荷调控，具体包括：
S710、获取目标区域内所有配电设备在调整时间段内的调整电量；
S720、判断是否存在一个配电设备的调整电量大于调控负荷结果；
S721、若是，则将调整电量对应的配电设备记为目标配电单元；若否，则将所有配电设备对应的调整电量相加，得到电量总和，根据电量总和对台区进行负荷调控。
在步骤S710中，调整电量是指配电设备在完成自身供电工作后，还能够分配给台区的电量，配电设备在进行电量分配时，首先需要确保自身工作区域内的电量供应。
在步骤S720至步骤S721中，如果通过一个配电设备进行供应，能够解决台区内的电量问题，则直接将这个设备记为目标配电单元，如果一个配电设备无法解决，则先获取台区内所有配电设备可以提供的电量总和。
调整电量的获取，能够在台区出现问题时，寻找能够进行电量调配的配电设备，在进行电量调配时，优先选取一个配电设备进行调配的方式，降低电量调配的难度，减少台区进行负荷调控时对其他配电设备造成的影响。
【第八实施例】
在一个具体的实施例中，若否，则将所有配电设备对应的调整电量相加，得到电量总和，根据电量总和对台区进行负荷调控，具体包括：
S721a、当电量总和大于调控负荷结果时，将调整电量从大至小进行排序，并根据排序依次累加调整电量，直至大于调控负荷结果，将进行累加的配电设备记为目标配电单元；
S721b、当电量总和小于等于调控负荷结果时，数据管理库发出负荷预警。
在步骤S721a中，电量总和大于调控负荷结果，说明目标区域内的配电设备能够为台区进行负荷调控，调控负荷结果为Z，具有调整电量的配电设备，有五个，对应的调整电量分别为0.5Z、0.4Z、0.3Z、0.25Z和0.15Z，此时将调整电量累加，当前四个配电设备的调整电量相加后已经大于调控负荷结果，此时，将前四个配电设备作为目标配电单元，第五个配电设备无需参与台区的负荷调控。
在步骤S721b中，电量总和小于等于调控负荷结果，说明目标区域内部在当前无法解决台区的负荷情况，需要通过目标区域以外的配电设备进行辅助，此时通过数据管理库发出预警信号。
电量总和的获取，能够直观的判断目标区域内的配电设备能否解决台区的负荷问题，根据排序依次累加调整电量的方式，能够减少参与负荷调控的配电设备，让负荷调控变得更加便捷，当目标区域内的配电设备无法解决台区的负荷问题时，数据管理库能够及时的发出预警，提醒工作人员台区存在用电隐患。
【第九实施例】
参见图5，在一个具体的实施例中，本发明还提供一种蓄热式电采暖参与配电网的调控装置100，上述实施例所记载的负荷调控方法应用于调控装置100中，调控装置100包括：管理模块110，数据管理库设于管理模块110中；采集模块120，采集模块120用于采集第一负荷结果；预测模块130，预测模块130用于预测未来天气情况，并根据未来天气情况预测数量波动值与温度波动值；检测模块140，检测模块140用于检测目标采集周期内每个工作时间段运行的电采暖设备的数量，该调控装置100具有上述调控方法全部技术特征，此处不再一一赘述。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法，其特征在于，所述调控方法包括：
建立数据管理库，将台区内的电采暖设备加入到数据管理库中，并记录电采暖设备的额定功率；
周期性的进行数据采集，将所述数据采集完成的周期记为历史采集周期，未进行数据采集的周期记为目标采集周期；
将每个所述历史采集周期划分为多个工作时间段，并统计每个所述工作时间段内的电网负荷量，得到第一负荷结果，获取每个所述工作时间段内所述电采暖设备的运行数量，以及所述电采暖设备运行的平均温度；
获取所述目标采集周期内的未来天气情况，根据所述未来天气情况预测每个所述工作时间段内的所述运行数量的数量波动值与所述平均温度的温度波动值；
根据所述数量波动值与所述温度波动值计算所述电采暖设备的负荷增量；
根据所述历史采集周期获取所述目标采集周期在各个所述工作时间段内的所述第一负荷结果的波动范围；
根据所述波动范围与所述台区的负荷阈值计算负荷余量，根据所述负荷余量与所述负荷增量计算所述运行数量的数量阈值；
实时检测所述目标采集周期内每个所述工作时间段运行的所述电采暖设备的数量，记为目标数量，将所述目标数量与所述数量阈值进行比较，判断所述台区是否需要进行负荷调控；
若是，则根据所述目标数量在目标区域内筛选配电设备，得到目标配电单元，通过所述目标配电单元对所述台区进行所述负荷调控；
若否，则所述台区无需进行所述负荷调控。
2.根据权利要求1所述的蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法，其特征在于，所述获取所述目标采集周期内的未来天气情况，根据所述未来天气情况预测每个所述工作时间段内的所述运行数量的数量波动值与所述平均温度的温度波动值，具体包括：
对所述历史采集周期的历史天气情况进行筛选，判断是否存在与所述未来天气情况相同的所述历史天气情况；
若是，则获取所述历史天气情况对应的所述工作时间段记为参考时间段；
获取所述参考时间段内的所述电采暖设备的运行数量，记为参考数量，以及所述参考数量对应的平均温度，记为参考温度；
根据所述参考数量与所述运行数量计算所述数量波动值，根据所述平均温度与所述参考温度计算所述温度波动值；
若否，则选取与所述未来天气情况相近的历史天气情况，记为趋势天气情况，根据所述趋势天气情况来判断所述台区在所述未来天气情况下，所述运行数量与所述平均温度的变化趋势；
根据所述变化趋势计算所述数量波动值与所述温度波动值。
3.根据权利要求2所述的蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法，其特征在于，所述根据所述数量波动值与所述温度波动值计算所述电采暖设备的负荷增量，具体包括：
根据所述额定功率计算所述电采暖设备在当前温度波动值下的功率增加量，记为温度增量；
根据所述数量波动值与所述温度波动值计算新增的所述电采暖设备需要消耗的电量，记为设备增量；
根据所述温度增量与所述设备增量计算所述负荷增量。
4.根据权利要求2所述的蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法，其特征在于，所述根据所述历史采集周期获取所述目标采集周期在各个所述工作时间段内的所述第一负荷结果的波动范围，具体包括：
将所述历史采集周期划分为第一历史阶段和第二历史阶段，将所述目标采集周期划分为第一目标阶段与第二目标阶段；
选取与所述目标采集周期接近的历史采集周期，统计所述历史采集周期的个数，得到目标个数，并获取每个历史采集周期的所述第一负荷结果；
剔除所述第一负荷结果中由所述电采暖设备产生的电网负荷量，得到第二负荷结果；
根据所述第一历史阶段对应的所述第二负荷结果，获取所述第一目标阶段内各个所述工作时间段内所述第二负荷结果的所述波动范围；
根据所述第二历史阶段对应的所述第二负荷结果，获取所述第二目标阶段内各个所述工作时间段的所述第二负荷结果的所述波动范围。
5.根据权利要求4所述的蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法，其特征在于，所述根据所述波动范围与所述台区的负荷阈值计算负荷余量，根据所述负荷余量与所述负荷增量计算所述运行数量的数量阈值，具体包括：
获取所述波动范围的最大值与最小值，根据所述最大值和所述最小值计算所述第二负荷结果的波动幅度，根据所述波动幅度确定所述工作时间段的稳定系数；
根据所述最大值与所述稳定系数计算所述工作时间段内的理论负荷结果；
计算所述理论负荷结果与所述负荷阈值的差值，得到负荷余量；
根据所述额定功率与所述温度波动值计算每个所述电采暖设备的单位负荷量，并根据所述单位负荷量与所述负荷阈值计算所述数量阈值。
6.根据权利要求5所述的蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法，其特征在于，所述实时检测所述目标采集周期内每个所述工作时间段运行的所述电采暖设备的数量，记为目标数量，将所述目标数量与所述数量阈值进行比较，判断所述台区是否需要进行负荷调控，具体包括：
当所述目标数量小于所述数量阈值时，所述台区不需要进行所述负荷调控；
当所述目标数量大于等于所述数量阈值时，将所述工作时间段记为调整时间段，并计算所述调整时间段内所述目标数量与所述数量阈值的数量差值；
根据所述数量差值和所述单位负荷量计算所述台区需要调控的负荷量，得到调控负荷结果，根据所述调控负荷结果对所述台区进行所述负荷调控。
7.根据权利要求6所述的蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法，其特征在于，所述若是，则根据所述目标数量在目标区域内筛选配电设备，得到目标配电单元，通过所述目标配电单元对所述台区进行所述负荷调控，具体包括：
获取所述目标区域内所有所述配电设备在所述调整时间段内的调整电量；
判断是否存在一个所述配电设备的所述调整电量大于所述调控负荷结果；
若是，则将所述调整电量对应的所述配电设备记为所述目标配电单元；
若否，则将所有所述配电设备对应的调整电量相加，得到电量总和，根据所述电量总和对所述台区进行所述负荷调控。
8.根据权利要求7所述的蓄热式电采暖参与配电网的负荷调控方法，其特征在于，所述若否，则将所有所述配电设备对应的调整电量相加，得到电量总和，根据所述电量总和对所述台区进行所述负荷调控，具体包括：
当所述电量总和大于所述调控负荷结果时，将所述调整电量从大至小进行排序，并根据排序依次累加所述调整电量，直至大于所述调控负荷结果，将进行累加的所述配电设备记为所述目标配电单元；
当所述电量总和小于等于所述调控负荷结果时，所述数据管理库发出负荷预警，并显示所述负荷预警对应的所述工作时间段。
9.一种蓄热式电采暖参与配电网的调控装置，其特征在于，如权利要求1至8中任意一项所述的负荷调控方法应用于所述调控装置中，所述调控装置包括：
管理模块，所述数据管理库设于所述管理模块中；
采集模块，所述采集模块用于采集所述第一负荷结果；
预测模块，所述预测模块用于预测所述未来天气情况，并根据所述未来天气情况预测所述数量波动值与所述温度波动值；
检测模块，所述检测模块用于检测所述目标采集周期内每个所述工作时间段运行的所述电采暖设备的数量。
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