(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211283548.2 (22)申请日 2022.10.20 (71)申请人 四川中电启明星信息技 术有限公司 地址 610000 四川省成 都市郫都区现代工 业港 （南片区） 西源大道 2688号 (72)发明人 唐冬来　李玉　付世峻　宋卫平　 胡州明　郝建维　黄璞　李念念　 吴豪　尚忠玉　刘桃　周平　 (74)专利代理 机构 成都君合集专利代理事务所 (普通合伙) 51228 专利代理师 尹新路 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种基于阶梯式激励的居民台区需求响应 方法 (57)摘要 本发明涉及综合能源技术领域， 具体地说， 涉及一种基于阶梯式激励的居民台区需求响应 方法， 首先， 采用改进k均值聚类方法对居民台区 用户进行分类， 获得用户的典型类型； 然后， 计算 居民台区用户的初始积分， 并依据积分划分等级 和制定阶梯式激励策略。 最后， 通过主从博弈获 得需求响应基准价格， 并针对不同等级的用户进 行阶梯式激励， 对需求响应交易进行解算并更新 居民台区用户积分， 有效地提高了居民台区用户 参加需求响应的积极性， 解决了多类型用户缺少 不同激励措施的问题。 权利要求书4页 说明书19页 附图2页 CN 115358640 A 2022.11.18 CN 115358640 A 1.一种基于阶梯式激励的居民台区需求响应方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 将居民台区用户的特征进行聚类分析， 并计算出居民台区用户初始积分评分， 划分出居民台区用户等级； 步骤2： 分析居民台区可调控负荷， 根据 可中断负荷计算出居民台区在需求响应时间段 内可中断负荷功率Pa(t)， 根据可调节负荷计算出居民台区在需求响应时间段内可调节负 荷功率Pb(t)； 步骤3： 判断配电变压器是否过载， 若配电变压器过载， 计算出配电变压器过载时间段 内负荷控制功率Pc(t)， 控制居民台区在需求响应时间段内可中断负荷功率Pa(t)和可调节 负荷功率Pb(t)； 步骤4： 居民台区负荷聚合商根据电网公司发出的需求响应信号， 分析居民台区负荷聚 合商与居民台区用户收益， 计算出居民台区居民需求响应交易的基准价格， 并确定出基准 需求响应策略； 步骤5： 判断居民台区是否参与需求响应， 若参与需求响应， 则按照居民台区用户参与 数量与等级制定需求响应策略， 并将居民台区用户按照对应的等级 进行需求响应； 步骤6： 在居民台区完成需求响应后， 结算需求响应费用， 并调整参与需求响应的居民 台区用户的等级。 2.如权利要求1所述的一种基于阶梯式激励的居民台区需求响应方法， 其特征在于， 步 骤1中所述将居民台区用户的特 征进行聚类分析 具体包括以下步骤： 步骤A1： 随机选择ka个居民台区用户的样本值， 并将ka个居民台区用户的样本值作为居 民台区用户分级初始聚类中心； 步骤A2： 计算出居民台区每个特征指标数据到初始聚类中心的距离djl， 并分类到聚类 中心距离最小的类中； 步骤A3： 根据步骤A2中聚类中心距离最小的类的聚类 数量kb， 判断每个居民台区用户分 类中样本数量是否小于阈值， 若小于阈值， 则删除当前分类， 并将当前分类的居民台区用户 样本按照最小欧式距离法分配到其它分类中； 步骤A4： 根据重新分类后的居民台区聚类中心数量na、 居民台区聚类的样本数量、 不同 聚类中的居民台区用户样本值、 居民台区聚类， 重新计算居民台区用户特征数据聚类中心 cl； 步骤A5： 判断居民台区聚类 是否进行分裂， 若更新聚类 数量kc小于步骤A1中随机选 择的 聚类数量 ka与居民台区 聚类分裂阈值 △a的比值， 则进行聚类分裂； 步骤A6： 判断居民台区聚类是否进行合并， 若更新聚类 数量kd大于居民台区聚类合并阈 值△b与步骤A1中随机 选择的聚类数量 ka的乘积， 则进行聚类合并； 步骤A7： 计算出居民台区分类聚类第l个分量的平方误差 ， 当迭代至平方误差 最小时， 进行函数收敛， 完成居民台区用户的特 征进行聚类分析。 3.如权利要求2所述的一种基于阶梯式激励的居民台区需求响应方法， 其特征在于， 步 骤1中所述计算出居民台区用户初始积分评分的具体步骤为： 步骤B1： 将激励区域设置为6 0分‑100分， 将惩罚区域设置为0分 ‑59分； 步骤B2： 根据居民台区用户数量ne、 居民台区用户特征指标数量nf、 不同居民台区用户 的特征指 标值haij、 不同居民台区用户特征指 标对应的权重wj， 计算出居民台区用户标准分权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115358640 A 2值ha； 步骤B3： 根据居民台区用户特征指标数量nf、 居民台区用户不同特征指标值hbj、 不同居 民台区用户特征指标对 应的权重 wj、 步骤B2计 算出的居民台区用户标准分值ha， 计算出居民 台区用户的初始积分hb。 4.如权利要求3所述的一种基于阶梯式激励的居民台区需求响应方法， 其特征在于， 步 骤1中所述划分出居民台区用户等级的具体操作为： 将积分为60 分的积分划分为A5等级， 并 将当前等级的价格作为需求响应基准价； 将积分范围为90分 ‑100分的积分划分为A1等级， 并将当前等级的价格按照需求响应基准价上浮 △a1； 将积分范围为80分 ‑89分的积分划分 为A2等级， 并将当前等级的价格按照需求响应基准价上浮 △a2； 将积分范围为70分 ‑79分的 积分划分为A3等级， 并将当前等级的价格按照需求响应基准价上浮 △a3； 将积分范围为61 分‑69分的积分划分为A 4等级， 并将当前等级的价格按照需求响应基准价上浮 △a4； 将积分 范围为50分 ‑59分的积分划分为A6等级， 并将当前等级的价格按照需求响应基准价下浮 △ a6； 将积分范围为40分 ‑49分的积分划分为A7等级， 并将当前等级的价格按照需求响应基准 价下浮△a7； 将积分范围为30 分‑39分的积分划分为A8等级， 并将当前等级的价格按照需求 响应基准价下浮 △a8； 将积分范围为20 分‑29分的积分划分为A9 等级， 并将当前等级的价格 按照需求响应基准价下浮 △a9； 将积分范围为0 分‑19分的积分划分为A10等级， 并将当前等 级的价格按照需求响应 基准价下浮△a10。 5.如权利要求1所述的一种基于阶梯式激励的居民台区需求响应方法， 其特征在于， 所 述步骤2具体包括以下步骤： 步骤21： 将居民台区居民负荷、 屋顶光伏、 储能系统进行居民台区可调控负荷分析； 步骤22： 根据居民台区内参与需求响应的可中断负荷数量nc、 不同的PRD可中断负荷在 响应时隙内可中断功率Pasi(t)， 计算出在需求响应时间段内可中断负荷功率Pa(t)； 步骤23： 根据居民台区内参与需求 响应的可调节负荷数量nd、 不同的居民台区可调节负 荷额定功率Pei、 不同的居民台区可调节负荷降低功率比例 λi、 不同的RDAi可调节负荷响应 时隙tbi， 计算出在需求响应时间段内可调节负荷功率Pb(t)。 6.如权利要求1所述的一种基于阶梯式激励的居民台区需求响应方法， 其特征在于， 所 述步骤3具体包括以下步骤： 步骤31： 监测配电变压器是否过载， 当配电变压器过载时， 执行居民台区应急负荷控制 策略， 将居民台区负荷控制在配电变压器正常工作范围内； 步骤32： 根据居民台区内可调控负荷的数量ng、 居民台区内可调控的屋顶光伏发电数量 nh、 居民台区内可调控的储能数量nm、 不同的可调控负荷在配电变压器过载时隙内可调控的 负荷功率Pci(t)、 不同的屋顶光伏发电在配电变压器过载时隙内可提供的发电功率Pcai(t)、 不同的储能在配电变压器过载时隙内可提供的功率Pcbi(t)， 计算出配电变压器过载时间段 内负荷控制功率Pc(t)， 控制居民台区可调控负荷降低功率。 7.如权利要求1所述的一种基于阶梯式激励的居民台区需求响应方法， 其特征在于， 步 骤4中所述分析居民台区负荷聚合商与居民台区用户收益具体包括以下步骤： 步骤C1： 分析当前 可参与需求响应的负荷， 并判断参与需求响应是否能够盈利； 步骤C2： 居民台区负荷聚合商在盈利的前提下组织居民台区居民可调整负荷、 屋顶光 伏和家用储能参与需求响应；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115358640 A 3