本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)管理和調(diào)度，特別是一種城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加快和能源需求的不斷增長(zhǎng)，城市電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率成為亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。近年來(lái)，智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為城市電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度提供了新的可能性。智能電網(wǎng)通過(guò)集成先進(jìn)的傳感、通信和控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。在需求側(cè)管理方面，現(xiàn)有的技術(shù)主要集中在負(fù)荷預(yù)測(cè)、需求響應(yīng)和能源調(diào)度等方面。負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)利用歷史數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)方法，如時(shí)間序列分析、機(jī)器學(xué)習(xí)算法等，來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的用電需求。需求響應(yīng)技術(shù)則通過(guò)價(jià)格信號(hào)或激勵(lì)機(jī)制，引導(dǎo)用戶調(diào)整其用電行為，以實(shí)現(xiàn)削峰填谷的效果。能源調(diào)度技術(shù)則通過(guò)對(duì)發(fā)電資源的優(yōu)化配置，確保供需平衡。

2、然而，現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些不足之處。首先，傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型通?；趩我坏臄?shù)據(jù)源，缺乏對(duì)多渠道數(shù)據(jù)的綜合分析，導(dǎo)致預(yù)測(cè)精度有限。其次，現(xiàn)有的調(diào)度策略往往過(guò)于依賴于固定的規(guī)則或簡(jiǎn)單的優(yōu)化算法，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的城市電力系統(tǒng)環(huán)境。此外，現(xiàn)有的需求響應(yīng)機(jī)制雖然能夠在一定程度上緩解供需不平衡的問(wèn)題，但其效果受限于用戶的參與度和響應(yīng)速度，且未能充分考慮用戶的個(gè)性化需求。因此，如何提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性、制定更加靈活高效的調(diào)度策略，并兼顧用戶滿意度，成為了當(dāng)前研究的重要方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明提供了一種城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度系統(tǒng)及方法解決傳統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)精度有限和調(diào)度策略靈活性不足的問(wèn)題。

3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度方法，其包括，通過(guò)多渠道收集城市數(shù)據(jù)，并對(duì)城市數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；從預(yù)處理后的城市數(shù)據(jù)中，提取用戶用電特征和能源生產(chǎn)特征；基于歷史用戶用電數(shù)據(jù)，建立用戶用電預(yù)測(cè)模型，將用戶用電特征輸入用戶用電預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)用戶用電量；基于歷史能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型，將能源生產(chǎn)特征輸入能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)能源生產(chǎn)量；基于用戶用電量和能源生產(chǎn)量，獲得個(gè)性化調(diào)度策略；對(duì)個(gè)性化調(diào)度策略的調(diào)度效果進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行反饋調(diào)整。

5、作為本發(fā)明所述城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述通過(guò)多渠道收集城市數(shù)據(jù)，并對(duì)城市數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，具體步驟如下，

6、通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能電表和氣象站多渠道收集城市數(shù)據(jù)，多渠道收集的城市數(shù)據(jù)包括可再生能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)、歷史能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)、用戶用電數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)；

7、通過(guò)數(shù)據(jù)清洗、格式統(tǒng)一、異常值檢測(cè)、缺失值處理和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)收集的城市數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

8、作為本發(fā)明所述城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述從預(yù)處理后的城市數(shù)據(jù)中，提取用戶用電特征和能源生產(chǎn)特征，具體步驟如下，

9、通過(guò)分析用戶的歷史用電數(shù)據(jù)，識(shí)別用電模式、平均用電量、用電時(shí)間和對(duì)價(jià)格變化的響應(yīng)，提取用戶用電特征；

10、通過(guò)分析歷史發(fā)電數(shù)據(jù)中的總量、波動(dòng)模式和效率指標(biāo)，并結(jié)合氣象信息提取出能源生產(chǎn)特征。

11、作為本發(fā)明所述城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述基于歷史用戶用電數(shù)據(jù)，建立用戶用電預(yù)測(cè)模型，將用戶用電特征輸入用戶用電預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)用戶用電量，具體步驟如下，

12、以線性回歸模型作為基礎(chǔ)模型，建立用戶用電預(yù)測(cè)模型；

13、通過(guò)將歷史用戶用電數(shù)據(jù)按時(shí)間順序分割為連續(xù)的訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測(cè)試集，使用訓(xùn)練集訓(xùn)練線性回歸模型，使用測(cè)試集評(píng)估線性回歸模型的預(yù)測(cè)精度，根據(jù)評(píng)估結(jié)果在驗(yàn)證集上調(diào)整線性回歸模型參數(shù)，獲得用戶用電預(yù)測(cè)模型；

14、將用戶用電特征輸入用戶用電預(yù)測(cè)模型中，預(yù)測(cè)在當(dāng)前特征下的用戶用電量。

15、作為本發(fā)明所述城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述基于歷史能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型，將能源生產(chǎn)特征輸入能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)能源生產(chǎn)量，具體步驟如下，

16、使用長(zhǎng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)模型作為基礎(chǔ)模型，建立能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型；

17、將歷史能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)按照隨機(jī)劃分法劃分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測(cè)試集，長(zhǎng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)模型通過(guò)訓(xùn)練集來(lái)調(diào)整其內(nèi)部參數(shù)，以最小化預(yù)測(cè)誤差，在訓(xùn)練過(guò)程中通過(guò)監(jiān)控驗(yàn)證集上的性能來(lái)選擇最佳的模型配置，最終在測(cè)試集上進(jìn)行全面評(píng)估，經(jīng)過(guò)充分訓(xùn)練并驗(yàn)證后，獲得能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型；

18、將能源生產(chǎn)特征輸入能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型中，預(yù)測(cè)在當(dāng)前特征下的能源生產(chǎn)量。

19、作為本發(fā)明所述城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述基于用戶用電量和能源生產(chǎn)量，獲得個(gè)性化調(diào)度策略，具體步驟如下，

20、通過(guò)用戶用電量yu和能源生產(chǎn)量ye，計(jì)算當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)總用電需求量和總能源供應(yīng)量；

21、根據(jù)當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)總用戶用電需求量和總能源供應(yīng)量，分析能源供需情況，并制定個(gè)性化調(diào)度策略；

22、當(dāng)d>s時(shí)，表示能源供應(yīng)供不應(yīng)求，應(yīng)增加能源供應(yīng)和減少能源需求；

23、當(dāng)d<s時(shí)，表示能源供應(yīng)供過(guò)于求，應(yīng)存儲(chǔ)多余能源和降低發(fā)電成本；

24、當(dāng)d＝s時(shí)，表示能源供應(yīng)和用電需求平衡，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和微調(diào)發(fā)電和用電；

25、將個(gè)性化調(diào)度策略轉(zhuǎn)換為調(diào)度指令，通過(guò)智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，將調(diào)度指令發(fā)送到資源控制設(shè)備進(jìn)行資源調(diào)度。

26、作為本發(fā)明所述城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述對(duì)個(gè)性化調(diào)度策略的調(diào)度效果進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行反饋調(diào)整，具體步驟如下，

27、對(duì)執(zhí)行的個(gè)性化調(diào)度策略的調(diào)度效果進(jìn)行評(píng)估；

28、通過(guò)智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)收集實(shí)際用電量、能源生產(chǎn)量和用戶響應(yīng)數(shù)據(jù)，使用調(diào)整后的參數(shù)重新計(jì)算供需偏差值f，通過(guò)計(jì)算出的供需偏差值f重新制定調(diào)度策略，將更新后的調(diào)度策略轉(zhuǎn)換為調(diào)度指令，通過(guò)智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)發(fā)送到相應(yīng)的資源控制設(shè)備，對(duì)資源供需平衡進(jìn)行調(diào)整。

29、第二方面，本發(fā)明提供了一種城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度系統(tǒng)，包括，數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理模塊、特征提取模塊、用戶用電預(yù)測(cè)模塊、能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模塊、調(diào)度策略制定模塊和效果評(píng)估與反饋調(diào)整模塊；數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理模塊，用于多渠道收集城市數(shù)據(jù)，并對(duì)城市數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；特征提取模塊，用于從預(yù)處理后的城市數(shù)據(jù)中，提取用戶用電特征和能源生產(chǎn)特征；用戶用電預(yù)測(cè)模塊，用于基于歷史用戶用電數(shù)據(jù)，建立用戶用電預(yù)測(cè)模型，將用戶用電特征輸入用戶用電預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)用戶用電量；能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模塊，用于基于歷史能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型，將能源生產(chǎn)特征輸入能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)能源生產(chǎn)量；調(diào)度策略制定模塊，基于用戶用電量和能源生產(chǎn)量，獲得個(gè)性化調(diào)度策略；效果評(píng)估與反饋調(diào)整模塊，用于對(duì)個(gè)性化調(diào)度策略的調(diào)度效果進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行反饋調(diào)整。

30、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度方法的任一步驟。

31、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的城市需求側(cè)新型負(fù)荷資源調(diào)度方法的任一步驟。

32、本發(fā)明有益效果為：通過(guò)多渠道數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理，本發(fā)明提高了負(fù)荷預(yù)測(cè)和能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，并增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性；基于歷史數(shù)據(jù)建立的用戶用電預(yù)測(cè)模型和能源生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的用電量和能源生產(chǎn)量預(yù)測(cè)，并通過(guò)實(shí)時(shí)更新和反饋調(diào)整機(jī)制保持了預(yù)測(cè)的時(shí)效性和可靠性；制定并執(zhí)行個(gè)性化調(diào)度策略，不僅高效地響應(yīng)了供需變化，減少了能源浪費(fèi)，還充分考慮了用戶的個(gè)性化需求，提升了用戶滿意度和參與度。