用户互动（精选7篇）
用户互动 篇1
随着有线电视网络“光进铜退”的发展趋势, 光节点越来越靠近用户, 每个光节点覆盖的用户数越来越少。接入网结合HFC网络架构, 采用DOCSIS3.0或者无源光网络 (PON) 技术。数字电视用户接入网络的方式主要有Cable Modem、局域网和EOC三种接入方式。
1 Cable Modem网络用户接入技术 (HFC+CM模式)
为规范Cable Modem的宽带接入, 美国有线电视网络运营商、主流有线电视设备供应商、电视工业研究机构等于1998年组建成立非赢利组织CableLabs, 该组织主要研究新的广播电视技术, 发布规范、认证产品。
CableLabs先后发布了DOC-SIS1.0、DOCSIS1.1、DOCSIS2.0、DOCSIS3.0等基于HFC的宽带接入规范。DOCSIS协议被国际电信联盟采用, 编号为ITU-T J.112。DOCSIS1.0定义有线电视网络宽带接入的系统框架、射频接口、系统网络侧接口、系统用户侧接口、数据安全接口、网络管理接口等规范, 实现了系统前端、终端、服务管理系统的设备兼容, 极大地促进了有线电视宽带接入的发展。DOCSIS1.1在此基础上, 增加了DOCSIS协议链路层的带宽保障机制等功能, 使得有线电视宽带接入在共享带宽机制下, 具备提供高速数据、电话等多业务服务能力。DOCSIS2.0引入了先进的物理层调制和多址访问技术, 使得有线电视网络宽带接入的带宽、特别是回传带宽大为增加, 提供电话等对称性业务能力大大加强, DOCSIS3.0增加了信道捆绑技术、Ipv6支持、强化了安全和运营支撑等, 使得有线电视网络数字媒体业务、数据业务、语音业务在信道、媒体流格式上统一起来, 提高了宽带接入带宽, 达到千兆级水平, 同时, 促进了数字媒体设备与宽带接入设备的融合, 降低了网络的带宽成本。
Cable Modem接入方式采用非对称性接入方式, 下行采用64QAM/256QAM调制方式时, 每8MHz频道可以提供38/51Mbps的数据数率, 上行依据网络状况, 可以选用QPSK、16QAM、64QAM等调制方式, 调制带宽从200KHz到6.4MHz不等, 提供带宽从200Kbps到30Mbps不等, 并可实现多通道捆绑, Cable Modem用户接入技术可承载包括高速上网、高清/标清、广播、IPTV、VOD、VOIP等多种业务应用。
2 基于局域网的用户接入技术
在局域网模式中, EPON是目前广电领域FTTB-FTTH的最佳的解决方案;而LAN方面则同样有着技术成熟、成本低廉的优势, 因此FTTB+LAN是广电实现双向网改造其中一种重要模式。
LAN是一个覆盖地理范围相对较小的高速容错数据网络, 它包括工作站、个人计算机、打印机和其它设备。提供包括对设备和应用的共享访问、互联用户的文件交换、电子邮件和其它应用程序间的通信等。局域网的典型特性如下:高数据率、短距离、低误码率。
LAN技术可承载包括高速上网、高清/标清、广播、IPTV、VOD、VOIP等多种业务应用。
3 基于EOC用户接入技术
对EOC (Ethernet over Coax) 是当下双向网改造中最热门的技术之一。它以简单、稳定、安全及低费用等优点成为了双向网改造技术中的“宠儿”。目前, 按其标准与非标准来划分共可分为10大类。其中, 标准的有:基带EOC、HPNA3.0、MoCA、同轴Wi Fi和PLC;非标准的有:BIOC、UCLINK、Cable--BAS、EPCN和Cable RAN。以下, 本文就基带EOC等其中三种较为典型的技术进行描述。
3.1 EOC (基带) 技术
基带EOC (Ethernet Over Cable) 是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术。在用户楼道附近, 采用特定的介质转换技术 (主要包括阻抗变换、平衡/不平衡变换等) , 将符合802.3系列标准的数据信号通过同轴电缆传输, 接入用户家中。
基带EOC技术原理如图1所示。主要由二四变换、高/低通滤波两部分实现。由于采用基带传输, 无需调制解调技术, 楼道端、用户端设备均是无源设备。由于现有的以太网技术是收发共两对线, 而同轴电缆在逻辑上只相当于一对线, 所以在无源滤波器中需要进行四线到两线的转换EOC (基带) 技术主要有以下技术特点:
-即插即用, 无需在客户端进行复杂的调试;
-用户端设备为无源设备;
-运营维护简单, 费用低;
-可以为每个用户提供10Mbps全双工带宽;EOC接入技术可以利用同轴电缆替代五类线, 交换机端口速率需配置。由于用户终端为无源设备, 系统传输损耗容限约为12dB左右, 故楼栋内的入户分配网需采用星型集中分配方式, 从楼栋以太同轴网桥到用户终端之间不能有任何分支器和损耗较大的分配器, 楼内的同轴电缆分配网改造较小。另外, 有源EOC技术也得到了相应的发展, 例如EPCN等。
3.2 BIOC技术技术
BIOC (Broadcasting and Interactivity Over Cable) 广播交互同轴网络接入技术, 是针对HFC网络光节点后最后1公里的双向接入解决方案。该技术利用原有的分配网资源, 承载广播电视信号 (模拟/数字电视) 与数据信号, 是将基带数据信号经数字调制到射频频段 (900-1100MHz) , 与电视信号混合, 通过同轴电缆传输到用户, 在用户端将电视信号和数据信号分离后, 再采用对应的解调技术, 把调制数据信号还原为基带数据信号。
BIOC技术为有线电视网络承载广播电视、互联网接入和其他增值业务提供了高性价比的解决方案, 通过同轴电缆同时传输广播电视信号和数据网信号, 没有改造双向HFC网的成本, 从而实现高速宽带数据接入。
3.3 MOCA (Media over Coax Alliance)
Comcast、EchoStar、Entropic Communications、Linksys、摩托罗拉、松下Radio Shack和东芝建立了同轴线多媒体联盟 (MOCA) 联盟, 至今它已邀请100多家公司加盟。2006年3月2日, 同轴线多媒体联盟 (MOCA) 宣布, 已经批准MOCA MAC/PHY v1.0标准, 这套标准除了一个完整的规范外, 还包括认证测试计划和程序, 供要采用这一规范的公司用。行业组织MOCA的目标是, 用现有有线电视网络向家庭提供高速宽带连接。
MOCA技术中局端与小区间采用光纤连接, 小区的复用区内电视信号分配便用现有的同轴电缆进行各住户间的连接, 使用的频率因地区而异, 如美国使用860-1550MHz频带, 日本使用770-1030MHz频带, 相当于每一信道使用50MHz的带宽, 理论上最大可以获得270Mbps的传输速度。使用多个信道之后, 理论上可以获得1Gbps以上的传输速率。
结论
通过综合比较, 关于双向网改造总结如下:
凡是已经建好双向HFC的地区或广电单位, 继续使用HFC。如果你的双向网还没有照原来的模式去起步建的地方, 就把HFC网认定为单向广播网, 尽量把它做好, 最好能做到光纤到楼, 把模拟电视和数字电视传输好。
凡是还没有做双向网的地方, 在之后10年的这个阶段, 应该停止用传统的1310nm双向+CM的办法来建HFC双向网, 应该用1550nm传输广播电视到楼 (模拟平台) , 1310/1490nm EPON建数据平台。这样, 我们就把原来用于建双向HFC的钱用来建E-PON这个平台, 由于它是点到多点的结构, HFC也是点到多点的结构, 只要你努力去做FTTB, 这两个网的户外网完全可以合并为一个网, 所以它花的钱很少, 广播业务和数据业务都解决了。
在EPON光纤到楼的情况下, 五类线入户成本最低, 运行稳定, 仍然是最佳的方案。
RF调制EOC和点对多点基带EOC技术能够充分利用同轴电缆资源, 布线方便, 但是目前处于发展阶段, 有待技术进一步成熟。如果能够推出技术成熟, 成本适中的产品, 它将会是今后组网的理想选择。
摘要：本文首先对互动电视网络接入网络的三种不同的技术特点进行了介绍, 并分析了不同技术的应用实例, 最后提出了互动电视接入网双向改造的建议。
关键词：CableModem,EOC,LAN
用户互动 篇2
词典释义与词典用户之间的互动关系初探
词典编纂是一种语言交际活动,编者和使用者分别是交际信息的发出者和接受者,释义则是交际的信息内容;而以什么样的方式来呈现或表述释义内容则直接关涉到词典的使用效果.本文从用户视角出发来探讨词典释义与词典使用之间的互动关系,并结合市场上的主流词典进行了用户测试,结果表明释义的.结构和用词会对用户理解释义和使用被释义词产生重要的影响.
作 者：黄群英 章宜华 HUANG Qunying ZHANG Yihua 作者单位：广东外语外贸大学,广东,510420刊 名：广东外语外贸大学学报英文刊名：JOURNAL OF GUANGDONG UNIVERSITY OF FOREIGN STUDIES年，卷(期)：19(3)分类号：H06关键词：词典释义 短语释义 句子释义 用户测试 释义效果
用户互动 篇3
在这篇文章中，我将会分享了知名企业保持顾客忠诚的五种方法，当然，你也可以做到。
（一）举办一场视频比赛
在过去的七年里，多力多滋一直通过举行“Crash the Super Bowl”大赛让它的客户为松脆零食提供商业广告。真正引起关注的奖励是获胜者可以看到自己的广告在超级碗期间播出。
比赛的反应是强烈的，他们获得了数以百计的广告提交。经过筛选，公司将范围缩小到五个一批，然后请大家投票选出他们最喜欢的。
其结果是由入围者向朋友们分享他们的入选，并鼓励他们投票驱动带来的病毒式的传播，这些人同时作为客户和粉丝，希望看到的最好的影片（这通常是最有趣的）。
在2013年，多力多滋将视频大赛搬到了Facebook上（他们以前使用的是微型网站），超越了历届的成功。
如果你看一眼多力多滋的Facebook主页，会发现本次大赛的内容几个月都在不断的更新，并产生了大量的评论和互动。人们先是观看视频，然后评论广告，最后会咨询比赛的有关规则。
有个帖子就有近5万人点赞喜欢，1800多人参与评论和3000万的分享。
创意总结：
1.以公开投票方式创建一个视频大赛以吸引人们到你的页面。开始你可以降低参赛门槛，然后请公众投票选出最后的获胜者。
2.你可能无法支付在每年最大的体育盛会期间展示视频，但请尽可能让奖品的吸引力越大越好。
3.创建一个视频是一个大量的工作。如果你想要客户投入时间参加，他们需要一个理由来这样做。你不必搞得太大，但激励越大，你就获得越多的参与者。
（二）分享用户故事
唐恩都乐Dunkin’ Donuts让其Twitter粉丝讲述一个关于该公司某款受欢迎的咖啡如何融入他们日常生活的故事。当然，美中不足的，这个故事必须在131个字符以内（作品必须包括#mydunkin已经占用了九个字符）。
在140个字符内讲一个故事是一个挑战，但结果很有趣，并且通常会很俏皮。因为人们喜欢娱乐内容，你很可能会吸引更多想加入或想评论的人。
数以万计故事经过梳理后，公司将选定几个获奖者，并要求他们出演自己的Dunkin的商业广告。该公司拍摄完广告片后上传到YouTube，在Twitter上分享这些视频，然后寻求更多的故事。
创意总结：
1.了解客户如何使用你的产品，并且让他们在Twitter上分享自己的产品故事（使用哈希标签，以此你可以轻松地跟踪条目）。
2.激励总是会增加参与，但在这种情况下奖品不必很丰厚。可以提供有关企业的纪念品或有点古怪的奖品来吸引注意力。
（三）增加娱乐的元素
品牌主并不总是必须提供奖品来获取评论。可口可乐就开展了一项每日益智问答来提高互动。活动没有设置奖品，该项策略依然很奏效。
一般的益智问答就会奏效，但可口可乐采用的是现成的问题，如，“以下哪项是在 Scrabble游戏中得分点最多？”（注：Scrabble是西方流行的一种拼字游戏。）
可口可乐先提出益智问题再稍后揭晓答案，充分调动了粉丝的好奇心，让粉丝参与其中与之互动。
其结果是，粉丝们在发布益智问题时带着自己的猜想进行评论，然后再回过头寻找答案，并在公布答案时再次评论。越多的的粉丝参与互动，更新内容就越有可能出现在他们的消息提要中。
每个益智问答更新，可口可乐都在巧妙地推广他们的产品，不但获得双倍的用户参与，并在粉丝的消息提要中展示了更多的信息。
创意总结：
1.使用益智问题分享你的产品或服务。例如，请客户去猜测你的业务启动时间或最畅销的产品。
2.要确保单独更新答案来让消费者持续地参与！
（四）向客户寻求创意
Nissan最近在Twitter上向客户征集在Juke NISMO（使用#Jukeride）这一特殊版本应该采用什么样的技术的建议。人们喜欢分享他们的意见，建议开始滚滚而来。
为了保持这一势头，Nissan上传幕后花絮视频展示公司是如何采纳客户建议的。
创意总结：
1.向你的客户和粉丝寻求帮助以完善你某一个产品，分享他们所期待产品的想法，或为你即将推出的新产品想出一个名字。
2.这个创意适用于任何社交平台，不仅仅是在Twitter。你的粉丝在哪里最活跃，哪里就是你要开始的地方。
（五）提供重复发生的内容
还记得你最喜欢的记者会有一个每周专栏吗？雅诗兰黛将这个想法作为一个社会化媒体策略。
每周二，该公司的创意美妆总监汤姆·佩奇尤克斯会在Facebook上分享化妆技巧。#TomsTuesdayTip活动提供咨询，附带相关的美容产品图片，并给出购买页面的地址或链接到有关近期流行趋势的博客文章。
雅诗兰黛为自己创造了标签，但一些创建的标签也激发了其他相似产品的参与。每周专栏都会收到很多意见和问题，公司对他们尽可能快地给出回复。随着公司的互动，每周tip的形式给了粉丝更多信心，了解到公司听取了他们的建议，从而带来更多的互动。
创意总结：
1.采用一个持续可用的标签进行每周的更新。你可以自己创建，也可以跟着当下比较流行的标签开始更新。#TBT（返祖星期四）是一个受欢迎的标签。你只需要贴张你早期的公司、产品，或相关主题的图片就可以。有趣的图片往往会引起更多的评论和分享。
2.无论你选择何种方式，要定期持续提供一致并有价值的内容。如果你给粉丝每周一次分享的期望，但没有兑现，粉丝就会失去兴趣。
3.如果你开设每周一次的话题，从你最受欢迎的社交平台开始。当该板块被建立起来，用它来推动你的粉丝到另一个平台，在那里你正在提供一个新的栏目。你可以利用每个社交平台相互增加你的互动和粉丝基础。
总结
大品牌也许能花更多的钱来设置奖品，小企业也可以调整这种战术来满足你的受众。
尝试一种方式，看看它是如何获得追随者和客户的欢迎的。如果它是一个接一个的打击，或许对你的其他社交媒体也是如此。大多数新策略在一到两周内很难取得成功，所以给它时间尝试。
本文中提到的很多战术都需要根据实际情况实施。当粉丝们明确的知道能从你那期望获得什么，他们将回来看看下一期。这导致粉丝的忠诚度和更多的讨论。所以你要维持你的社会化媒体受众参与。
高校图书馆用户互动空间服务创新 篇4
关键词：Web2.0,用户互动空间,高校图书馆
一、引言
随着互联网技术的迅速发展, 互联网已经从Web1.0时代发展到了Web2.0时代, 图书馆2.0的概念也应运而生。如何充分利用Web2.0的技术, 为高校图书馆网络服务注入新的活力, 服务广大用户, 已经成为当前高校图书馆的研究重点之一。
目前已经有许多高校图书馆应用Web2.0部分技术, 一定程度上提高了高校图书馆网络服务的质量, 但是技术应用相对比较孤立, 难以实现Web2.0技术与高校图书馆网络服务的全面聚合应用。本文对通过应用Web2.0技术, 建立用户互动空间以优化高校图书馆网络服务进行了探索。
二、Web2.0的概念及当前广泛应用的一些Web2.0新技术
2.1Web2.0的概念
Web2.0这一概念由美国著名的O’Reilly媒体公司总裁兼CEO提姆·奥莱理提出, 目前被普遍接受的Web2.0概念是指以Flickr、43Things.com等网站为代表, 以Blog、Tag、SNS、RSS、wiki等社会软件的应用为核心, 依据六度分隔、xml、ajax等新理论和技术实现的互联网新一代模式[1]。
2.2当前广泛应用的一些Web2.0新技术
除了Blog、Tag、SNS、RSS、wiki等Web2.0传统技术外, 当前网络又涌现出一些Web2.0新技术并得到了广泛应用。
(1) 微博。微博即微博客 (MicroBlog) 的简称, 是一个基于用户关系的信息分享、传播以及获取平台, 用户可以通过WEB、WAP以及各种客户端组件个人社区, 以140字左右的文字更新信息, 并实现即时分享[2]。微博自身具备易操作性、简洁性、快捷性、即时性的特点[3]。所以微博在2010年风靡一时, 以至于2010年被IT业界称作“中国微博崛起年”。著名的微博网站如Twitter, 新浪微博等。
(2) 视频服务。视频服务由播客 (Podcast) 发展而来。播客服务指网友可以把网络广播节目下载到自己的便携数码声讯播放器中随身收听, 还可以上传和分享自己制作的声讯节目[4]。视频网站是指在完善的技术平台支持下, 让互联网用户在线流畅发布、浏览和分享视频作品[5]。视频服务网站的大部分视频由个人用户制作和上传, 但也有一些媒体公司与网站进行合作上传本公司的影片。著名的视频服务网站如YouTube, 优酷网等。
(3) 桌面IM软件。即时通讯 (InstantMessenger, 简称IM) , 是指能够即时发送和接收互联网消息等的业务[6]。目前在互联网上受欢迎的IM软件包括MSN, 腾讯QQ等。桌面IM软件是一种整合了IM功能的软件, 既可以实现与在线联系人的即时通讯, 又可以与网页结合, 显示HTML页面、ActiveX控件和Java应用程序等内容, 对网页信息进行接收和反馈。常见于SNS社交网站的桌面软件, 如FacebookDesktop, 人人桌面等。
三、构建用户互动空间以实现高校图书馆网络服务创新
所谓用户互动空间, 是指综合应用Blog、Tag、SNS、RSS、wiki、微博、视频服务、桌面IM软件等各项Web2.0技术, 建立一个基于Web的网络空间, 允许用户在一个有权限的系统内以文字、图片、视频等方式进行信息的发布、交流与分享。
构建用户互动空间, 可以传承Web2.0的核心精神——用户创造内容, 在很大程度上减轻馆员的工作量, 提高网络服务的工作效率, 还可以激发用户个人零次文献的创作和交流, 创造属于高校图书馆自己的图书馆文化, 丰富高校图书馆的信息内容。
3.1用户互动空间的主要软件及其功能:
用户互动空间的主要软件是连接用户互动空间各个功能模块的枢纽, 是实现Web2.0技术与网络服务的全面聚合应用的关键所在。
(1) 标签软件。收集用户自主设定的标签, 并可以进行信息内容分析在用户不设定标签时自动生成标签;进行标签的统计与分析, 根据分析结果向用户提供参考信息。
(2) RSS软件。用户互动空间的RSS服务应侧重个性化服务。图书馆利用RSS进行个性化服务主要表现在两方面:一是用户个性化信息的定制, 二是个性化信息的定题推送[7]。馆员可以借助RSS将用户订阅的信息推送给用户的桌面IM软件, 用户的注册E-mail, 甚至可以以短信、彩信等方式发送到用户的手机。
(3) 桌面IM软件。桌面IM软件是用户互动空间的精髓所在, 理论上提供用户互动空间的所有功能, 在不打开网页的情况下, 就可以使用户方便的进行所有用户互动空间功能的操作。用户可以通过桌面IM软件来即时获取自己在互动空间的新动态, 如好友添加申请, 博客回复等。用户还可以通过桌面IM软件向馆员进行即时咨询, 或者通过和其他用户的交流来获取所需要的信息。
3.2用户互动空间的主要功能模块:
(1) 社区微博。用户可以通过网页、桌面IM软件、手机网络访问, 多终端发布社区微博, 并可以自主添加标签, 或由标签软件自动生成标签;并可以同步发布到一个或多个群空间。
(2) 社区博客。用户可以通过网页、桌面IM软件、手机网络访问, 多终端发布社区博客, 并可以自主添加标签, 或由标签软件自动生成标签;并可以同步发布到一个或多个群空间。
(3) 社区视频。用户可以通过网页、桌面IM软件、手机网络访问, 多终端发布社区视频, 并可以自主添加标签, 或由标签软件根据视频标题自动生成标签;并可以同步发布到一个或多个群空间。
(4) 社区百科。用户可以通过网页、桌面IM软件、手机网络访问, 多终端创建或编辑百科词条, 方便其他用户查询。
(5) 社区知道。社区知道是一种基于用户交互体验所产生的交互问答平台, 如yahoo专门开设知识堂、新浪开设爱问频道、百度开设知道服务等。[8]用户可以通过网页、桌面IM软件、手机网络访问, 在社区知道里多终端地提出问题或回答别人提出的问题, 在解决自己遇到的问题的同时方便其他用户查询。
(6) 群空间。群空间是供对同一主题感兴趣的用户进行深层次交流的场所。用户可以通过网页、桌面IM软件、手机实现相关主题社区微博、社区博客、社区视频与群空间的相互同步。
(7) 社区搜索引擎。用户可以通过网页、桌面IM软件、手机网络访问就社区内的各种信息进行搜索, 寻找自己所需要的信息。
3.3用户互动空间的基本框架
用户互动空间的基本框架如图1所示:
3.4用户互动空间存在的主要问题与解决方案
在高校图书馆建立用户互动空间, 也存在着诸多难题, 这里简单列举一二, 及一些可行的解决方案。
(1) 激励机制
存在问题:如何激励用户自愿加入社区, 并自愿进行信息创造。
解决方案: (1) 实行社区积分制度, 用户进行各种信息创造行为均可获得相应数额的积分; (2) 进一步实行积分奖励制度, 可以用一定数额的积分换取培训资格、实物奖励等; (3) 此外, 可以举办学术比赛等活动, 激发读者个人零次文献的创作和交流, 提高互动空间的学术影响力。
(2) 软件开发
存在问题:软件开发需要一定的技术支持, 如何实现较为稳定及完善的软件功能, 并在需要时进行软件功能升级。
解决方案: (1) 如果图书馆具备相应的软件开发实力, 可以自主开发; (2) 如果图书馆自身技术力量有限, 可以选择外包由软件公司开发软件, 但可以对馆员进行相关培训, 由馆员负责互动空间的维护与更新。
四、结语
本文从理论方面提出了用户互动空间的基本概念, 基本框架等, 但并未在高校图书馆架设出成熟可用的用户互动空间。因此, 在后续研究中, 高校图书馆应当充分利用Web2.0的技术, 注重用户互动空间的实际构建与实际应用, 进行网络服务创新, 提高网络服务的质量。H
参考文献
[1]张自然, 金燕.Web2.0环境下的网络信息检索[J].情报资料工作, 2007 (5) :33-36.
[2]杨帅, 吴卫娟.我国图书馆微博现状调查分析[J].图书馆学研究, 2011 (8) :12-15.
[3]陈丽纳.微博客 (Micro-blog) 在图书馆中的应用研究[J].四川图书馆学报, 2011 (8) :32-36.
[4]播客[EB/OL].2012-03-05].http://baike.baidu.com/view/7024.htm.
[5]视频网站[EB/OL].[2012-03-05].http://baike.baidu.com/view/1557113.htm
[6]即时通讯[EB/OL].[2012-03-05].http://baike.baidu.com/view/15095.htm.
[7]董坚峰, 肖丽艳.基于Web2.0的图书馆信息服务交互与服务模式创新研究[J].图书馆学研究, 2011 (3) :82-85.
用户互动 篇5
摘要：
近年来使用手机查看自己当下的位置以及寻找所需要的路线地点，而不是使用纸质地图成为现代人的习惯，手机地图能更好地帮助人们，而其功能的实用性与趣味性成了用户们选择时的重要条件，要被绝大多数用户所接受这两个条件缺一不可。本文试图通过用户分析对互动式导向APP与非互动式导向APP这两者进行对比研究。
关键词：
用户体验 导向APP 百度地图 滴滴出行
1.非互动式导向APP的用户体验
1.1非互动式导向APP的现状
互动式导向APP指的是在使用导航软件过程中，能够和其他用户进行实时交流的的软件，而非互动式导向APP指的就是没有这项功能的导航软件。
当今社会手机导航软件以非互动式导向APP为主，互动功能在一般导向APP中并不存在的主要原因在于用户们实际用不到。根据用户体验分析，年轻人对外来文化新鲜事物的接受程度远比中年人于老年人来得高，对于功能多样的手机软件总是年轻人用得多，他们对外来文化及未知事物抱有好奇积极的态度，对导航软件亦是如此，所以以非互动式导向APP的功能现状来看，它并不能满足很大一部分年轻用户的需求。
而对于中年人或者老年人却总是对这种功能繁杂的事物感到敬谢不敏，他们更倾向于简单实用的功能，能够干净利落地解决一切事情。如果说中年人群还能接受一部分稍微复杂的功能的话，那对老年人群来说这些功能全部是无用的，他们甚至希望一键就能解决所有的事情，所以对于中老年人群，非互动式导向APP所拥有的功能已经足够使用。
1.2非互动式导向APP的不足
导向APP种类多样功能繁杂，而说到非互动式导向APP的不足，则是因人而异。首先，对于使用手机导航软件的用户来说，手机地图的准确性是关键，而在移动互联网发达的现代，手机地图可以随时连接网络，进行实况更新，可对于非互动式导向APP上的地图，虽能够做到实时更新，但也是以小时或天作单位，还做不到掌握每分每秒的变化，这对生活在交通拥挤的大城市的用户来说显然是个严重的缺点。
再者，非互动式手机地图做得再精确，也不可能显示一个城市一个乡村中的每一条小道，对于用户准确地寻找目标造成一定的困扰。甚至一些非互动式手机地图更新不准确，将一些已经拆除的建筑继续标记在地图上，对用户造成误导。
1.3非互动式导向APP中的典型——高德地图
高德地图是我国国内一款优秀的免费地图导航产品，作为非互动式导向APP中的代表作品，在现有的手机导航软件中除了不含有用户实时互动功能外，几乎没有缺点，全面的生活服务功能、信息完整准确的手机地图，国内数一数二的电子地图范围。
高德地图的适用人群年龄从广泛，作为一款既可以简单，又能复杂的手机导航软件无疑是非常优秀的。高德地图的初始界面十分简洁（如图1），将一些复杂的功能隐藏在初始界面仅有的几个图标后面，对于不喜欢繁杂功能的用户来说十分适用，只要点开就可以查看自己的位置以及周边路线，不用担心排满地图表面的按钮遮挡住地图本身（如图2）。而点开功能键之后，喜欢多功能的用户又能找到绝大多数自己想要的功能。
1.4小结
非互动式导向APP的功能结构已经非常完美，改进的空间十分有限，非互动式与互动式之间无非是一个互动功能，互动功能的有无便是他们之间最大的差异。对互动式导向APP来说尚有很大的改善空间，因为人们的互动方式多种多样。非互动式导向APP功能的创新近年来已经进入-个极限状态，想要继续开发出多种功能就必须增加产品本身的容量大小，否则各个小功能便运作不起来。而对于功能太多觉得复杂的用户来说，APP产品的简练化成为一种必要的趋势。
2.互动式导向APP同类产品的用户体验
2.1用户体验分析——以百度地图为例
百度地图是我国现市场上主流导向APP，成立于我国电子地图出现的早期，经过多年的变化与改革，他的产品功能与中国市场上同类型产品相比较为突出，其功能繁杂除了拥有实时的互动功能外，还基本涵盖了现商场上导向APP能拥有的所有功能。其中包括地点、公交、路线的搜索，步行、驾车的人工导航，实时路况的查询，周边景点、娱乐、美食、酒店等设施的方向及到达路线、方式的选择，甚至还有叫车服务等。在我国众多手机导航软件中百度地图绝对是首选之一，尤其是人工导航功能使它成为手机导航软件的领头羊之一。
百度地图用户间的实时互动功能开发与2015年，作为百度地图的新功能，用户们还不是很了解此项功能的作用与使用方法。此项功能的最大优点，就是能与同伴在前往目的地的过程中，随时交流各自的情况，比如说已经到达何处、还有到达目的地的距离和时间、沿途的风景等。就像在使用地图时打开了一个朋友间的微信聊天群一样，既能随时了解同伴的情况，又能把握道路的状况，一举两得。
百度地图的功能齐全，界面设计丰富却不繁琐，在这个移动互联网发达的现代，已经拥有了数亿的用户数量，对大部分手机导航软件用户来说绝对是一款实用导向APP。
2.2用户体验分析——以滴滴出行为例
滴滴出行成立于2012年6月6日，是一款打车平台，它拥有出租车、专车、快车、顺风车、代驾及大巴等多项业务。一开始，滴滴出行所拥有的设置不是很多，功能也比较单一，但自从2015年2月14日，滴滴打车与快的打车进行战略合并后，滴滴出行隐隐成为中国大陆业内的打车专业平台之一，与其他同类型产品之间渐渐拉开差距，而使用滴滴出行的用户数量也提高到了一个新的水平。
滴滴出行并不是一款纯粹的导向APP，但它所拥有的互动式功能则是很多相似类型的APP所不具有的那就是互动性。往往在用户定位自己的位置，呼叫出租车之后，并不是所有的司机都可以准确无误地接到乘客，这种事就要靠互动功能来支持了，直接与用户沟通能够使司机确定乘客位置，即使是不熟悉的地方，也可以由双方互相引导以达到目的，这项功能使得滴滴出行的业务得到巨大的扩展，尤其是这项互动式功能则在腾讯集团的投资与微信相结合后得到了更好的体现。
2.3小结
在我国用户与用户，用户与软件系统互动交流的技术已经发展成熟，但要把这项技术很好地结合到导航软件中，还有待发展。在市场上已有的导向APP种类多到已经可以基本满足所有人群的需要，但非互动式导向APP占了市场上导向APP的绝大部分，因为互动式功能虽然会受到一部分人的欢迎，但不可改变的是，这样技术的实现会为导向APP本身带来很大“负担”，功能越多软件本身所需求而的容量就越大，而APP产品在手机中占用的容量大小，很大情况下影响着产品本身的使用效果和用户接受程度，如何合理地处理这部分功能是非互动式导向APP与互动式导向APP都需要考虑的问题。
3.互动式导向APP与非互动式导向APP的对比总结
3.1二者的异同
互动式导向APP与非互动式导向APP之间最大的差别从它们的名字就可以看出来，无非就是一个互动功能的有无。
从用户交流方式的角度看，互动式之间也有不小的区别，有些互动是指人与机器，有些互动是指人与人之间的。从人与人之间的还分为静态与动态两个种类，分享自己的动态让别人知道和评论为静态，动态则是实时与别的用户交流。在市场上几乎所有种类的导向APP都可以被找到，而实现这些功能的技术也不尽相同。除了互动性之外，这两种导向APP之间还有些别的差别，虽然两者之间有许多功能重量，但还有许多细小的差别存在于这些APP当中，它们看起来相同又不同。
从用户需求的角度看，导向APP的功能特点是选择要点，导向APP基本上可以分为主导向、主旅游两大类，而其中拥有互动功能的不能算多。主导向的互动功能一般体现在语音导航、实时汇报道路实况等，主要功能是路线的导向，地点搜索，其他功能则算是辅助。说是互动但更像是自带的汇报功能，仅仅是把已有的信息转告用户而已，这是人与机械之间的互动。主旅游主要在食物、风景的搜索，车票、旅店的预约功能上，提供旅游地点附近的饭店及住所，这类型APP的路线导向功能则成了辅助功能。主旅游的互动功能主要体现在食物与风景的分享上，用户把拍下的照片辅以文字，把自己在旅途中的所见所闻告诉同样对这个地方感兴趣的用户们，而分享的照片和文字下面一般都可以由其他用户点赞货评论。两种导向APP的互动功能都不算明显。
从用户年龄层的角度看，年轻的用户喜欢功能多样复杂且时兴的手机导向软件，年纪大的则大多倾向于功能简便实用的类型。
从用户出行手段的角度看，还可分为乘坐别的交通工具和自己驾车两种，两者所需的导向APP也不同，它们虽然都有地图显示，但前者的地图绝对没有后者的详细，比如路线的分布、交通状况以、高速公路与普通公路的拥堵程度及路线导航的准确性，这些都是驾驶员选择APP种类的首要条件。
3.2小结
导向APP在在手机软件中占着不大不小的一部分，可以说是现代人出行必不可少的工具之一。在智能终端普及广泛的当下，几乎人人都拥有一部智能手机，这承接着手机地图的发展前景。
导向APP种类繁多存在着差异，这种差异有好处也有缺点，用户可以选择可以根据自己的情况选择所要使用的产品，现在市场上的各种不同的导向APP几乎能提供一切用户想要的，甚至远超出人们的想象。但这也个一些人带来麻烦，并不是所有人都能习惯并熟练地使用各种功能，一部分人认为一些导向APP功能太多，容易混杂，对于平常只把手机当作简单通讯工具的用户来说，他们更需要一两个步骤就能解决问题的软件，有人认为纸质的地图比起手机APP上的各种功能要来得实用，因为纸质地图比APP要来得纯粹，没有各种功能的干扰。而我们的产品将要解决的就是这个问题。
不管是什么类型的导向APP，互动式功能都是其中重要的一项，人们也往往从他人的评论与交流中得到自己想要的信息，以及评断这个信息是否拥有自己继续研究下去的价值。所以互动功能对于这类APP是不可缺少的一环，对于互动功能的开发利用与创新需要得到更加的重视。
用户互动 篇6
大规模风电入网的反调峰特性和空调负荷等因素造成系统负荷的高峰谷差,使得电网调度运行中的调峰问题日益突出,给电力系统的安全、经济运行带来了极大的挑战。减小峰谷差有利于降低电网峰荷时段的重载水平,减少机组调峰和启停,从而有效地提高系统运行的安全、经济水平。而提高负荷侧的互动水平,引导用户用电行为从负荷高峰时段向低谷时段转移,无疑是减小峰谷差的有效途径。随着中国智能电网建设的深入推进,用户侧与调度中心之间的信息交互水平将不断提升,各种蓄冷、蓄热技术将在用户侧普及推广,互动负荷有望成为电网的调峰资源并统一参与调度运行。
需求响应是一种用户侧响应价格信号或激励机制选择在非峰时段用电的行为[1,2],很多美国独立调度机构(ISO)在备用市场或辅助服务市场中接受需求响应供应商(DRP)的报价[2,3],并且在日前发电计划中综合考虑DRP的特性及价格,制定机组组合计划。在智能电网框架下,以高级计量设施(AMI)为技术核心的[4]需求响应也被作为一种重要的互动资源,应用于备用、辅助服务、紧急控制[5]等调度运行中。然而,目前中国尚未建立各级电力市场,实时电价缺失,一般只能通过峰谷电价的方式开展需求侧管理。峰谷电价虽然可以在一定程度上引导用户在低谷时间用电,但在这种方式下电网与用户侧之间缺乏直接、充分的信息沟通,难以准确、有效地调度用户侧负荷,使其满足系统的移峰需求,削峰填谷的效果往往非常有限;而在峰谷电价力度较大的情况下,又有可能出现全网大用户集中移峰的现象,为电网的调度运行带来极大的不确定性。出现上述现象的本质原因在于用户和电网公司均以使自身运行成本最小化为目标,分别优化决策用电行为和调度运行计划,用户侧移峰资源与电网侧移峰需求的匹配缺乏精准性和最优性。由于短期发电计划决策时间的限制,需求侧与电网侧很难在短时间内频繁交换需求侧响应信息和电网调度计划信息。这样,一方面使得用户侧缺乏全网移峰需求信息,仅能被动地响应峰谷电价,极易导致过度移峰或欠移峰的发生;另一方面使得调度部门无法精确定位各节点用户的移峰能力,只能通过负荷需求弹性[6,7]预测用户侧的响应效果,编制相应的发电计划,以满足需求侧响应后的负荷需求。
英格兰和威尔士电力市场在20世纪90年代开展了需求侧竞价(DSB)的市场竞价模式,赋予用户通过申报削减负荷价格和发电侧统一参与电力市场竞争的权利,实现了调度中心对机组和负荷资源的统一调配。DSB模式虽然可以有效地削减峰荷,抑制价格尖峰,但是如何实现削峰后负荷的转移和电量的恢复是该模式未提及的问题。文献[8]提出了依照用户申报的被削减负荷恢复供电比例数据,解决用户被削减电量在何时段、以何种比例补偿供电的方式,该方式虽然可以满足系统的削峰需求,但是负荷恢复时段完全由用户自主决定,即削峰电量移至何处完全由用户的意愿体现。为了挖掘互动用户移峰能力与系统发电资源的最优配合,有必要进一步研究负荷恢复时段可调度的用户侧模式,以满足智能电网环境下按需互动、精准移峰的需求。
如何站在统一优化全网调度资源的高度,建立一套能够充分考虑用户侧负荷互动特性的高效、最优的调度计划制定模式和方法,成为未来智能电网环境下需要解决的重要课题。为此,本文在深入研究当前用户侧负荷互动特性和互动型负荷移峰潜力的基础上,设计了适应国内调度实际和未来智能电网需求的用户侧互动模式,建立了能够最优统一调配发电资源和互动用户负荷的发用电一体化调度计划(GLIS)模型,开辟了一条用户侧主动提供互动服务的途径,使发电侧和用电侧均作为可调度资源参与电网运行的资源优化配置,有效提高了系统调峰和消纳间歇性能源的能力,为智能电网环境下用户侧与电网运行的互动提供了新的思路和方法。
1 用户侧移峰潜力分析
用户侧移峰潜力分析是开展用户侧互动模式设计的基础。通过分析典型用户的用电曲线特性,可以明确互动模式的参与对象,深入挖掘互动用户的移峰潜力。目前,用户侧的可移峰负荷主要包括蓄能技术和避峰生产2种类型。
1.1 蓄能技术
蓄能技术是指以水或冰为储能介质,利用电网负荷低谷时段的电力蓄冷或蓄热,以满足负荷高峰时段的制冷或取暖需求。典型的冰蓄冷空调负荷曲线[9]如图1所示。该类型移峰负荷的主要特征是移峰前后的用电曲线形状不同,可以理解为先削峰再将削峰电量转移到其他时段。
文献[10-11]分别以典型商业用户的空调负荷为例,评估了冰蓄冷空调系统在上海、南京电网中的潜在调峰能力。文献[12]介绍了电锅炉水储热技术的工作原理及衡水电业局储热工程,指出了该工程的显著经济效益及移峰效果。在实际电网运行中,以2002年的统计数据为例,北京地区已投运的蓄冷、蓄热项目共计94个,具有转移200 MW高峰负荷的能力,相当于节约发电投资16亿元[13]。
1.2 避峰生产
避峰生产是指在对工艺流程无影响的前提下,工业用户通过调整设备使用时间、人员工作班制,在负荷低谷时段进行工业生产的行为。典型的避峰生产负荷曲线如图2所示。该类型移峰负荷的主要特征是移峰前后的用电曲线形状不变。
以高耗能企业比重很大的宁夏地区为例,宁夏电网对高耗能企业实行峰谷电价,引导高耗能企业集中避峰生产,使得原来后半夜谷时段负荷高出平均负荷100~200 MW。尽管造成了峰谷倒置的现象[14],却反映了高耗能企业避峰生产所蕴藏的巨大移峰潜力。
综上,无论是蓄能技术还是避峰生产都能实现负荷的移峰填谷,通过合理引导和调度相应的蓄能,可使移峰生产负荷避开高峰时段,使其在低谷时段用电,从而有效降低高峰时段的系统调峰压力、减少机组启停,全面提高电网运行的安全性和经济性。然而,如何适应电网的实际调度运行情况,充分合理地利用用户侧移峰潜力,是目前值得深入研究的课题。为此,本文将设计相应的用户侧互动模式和模型,以实现发用电资源一体化的最优调度。
2 用户侧互动模式设计
互动是智能电网的重要特征之一[15,16]。传统意义上的互动是用户被动地响应分时价格、实时电价或尖峰电价[1],以调整自身用电计划。这使用户难以充分、有效地参与到全网的调度运行优化中,存在过度移峰或欠移峰的隐患。为此,应该从提高电网运行安全性和经济性的角度出发,设计一种激励电力用户积极参与互动,电网企业统筹调配发用电资源的新型发用电一体化互动机制,初步构建智能电网愿景下的用户侧互动模式。
2.1 基本前提和假设
本文所探讨的用户侧参与电网运行互动基于以下前提和假设:(1)由于国内的电力市场发展尚处于起步阶段,本文采用国内现行电价体系下的发电成本和非互动用户电价,不考虑电力市场环境下的实时电价机制;(2)中国尚处于智能电网发展的初级阶段,大用户互动是最适合中国电网实际情况的用户侧互动方式,本文仅考虑具备移峰能力的商业和工业用户;(3)用户侧互动采用移峰形式,在保证用户期望用电曲线形状和用电量不变的基础上,优化用户的用电时段;(4)所有参与互动的用户均安装了与调度中心通信的双向通信设备,具备与调度中心交换信息的软硬件设备;(5)所有参与互动的用户均具有良好的移峰能力,在保障用电曲线的条件下调整用电时段。
2.2 用户侧互动的申报机制
用户侧参与互动的申报机制是整个互动模式的核心,它不仅应规定用户以何种方式参与电网运行互动,还要考虑激励用户参与互动的价格机制。在传统的峰谷电价模式中,峰谷电价在很多情况下不能很好地满足用户的移峰成本要求,从而难以有效调动用户侧参与电网运行互动。如对于冰蓄冷技术而言,峰谷电价比达到5∶1至7∶1时,投资才能在2年内收回[12]。而将互动用户作为一种调峰资源,赋予其申报移峰成本的权利,就能通过互动用户间的报价竞争,发现用户侧的真实补偿价格,从而充分调动用户侧参与电网运行互动。通过发用电一体化优化决策,可以挖掘机组启停与负荷移动间相互配合的优化潜力。
本文设计的用户侧互动申报机制如下:参与互动的用户应综合考虑自己的生产需求和成本,每日向调度中心提交次日的用电意愿曲线和移峰成本曲线,然后与发电机组一同作为可调度资源由调度中心统一优化调度。
2.2.1 用电意愿曲线
用户应申报的用电意愿曲线包括原始用电曲线L0和互动用电曲线Ls,分别为移峰前、后的用电曲线,如图3所示。
图3中:时段11到时段21的曲线部分表示原始用电曲线;时段0到时段10的曲线表示互动用电曲线;TD为可参与互动的负荷总时段。由图3可以看出:由于蓄能用户通常以恒功率蓄能,移峰前后仅需要保证电量不变,因此,用电曲线始终为平线;而高耗能工业用户由于有固定的生产工序安排,移峰前后要求用电负荷曲线形状完全不变。
用电意愿曲线可以反映3方面的信息:用户次日参与互动的原始用电曲线L0和互动用电曲线Ls;可参与互动的负荷总时段TD;用户参与互动的总电量。
2.2.2 移峰成本曲线
移峰成本曲线表征了用户认为提供移峰服务后,应从电网公司获取的补偿价格。本文设计了一种简单的移峰成本曲线,如图4所示。
图4中:T0表示用户的原始用电时段;C表示电网公司用于改变互动用户用电时段所需支付的额外成本。移峰后用电时段离原有用电时段越远,移峰成本就越高。
2.3 用户侧参与电网运行互动的流程
根据上述用户互动的申报机制,用户侧参与电网运行互动的具体流程如图5所示。
用户向调度中心申报的互动信息包括用电意愿曲线和移峰成本曲线;调度中心编制的次日GLIS包括机组启停计划、机组出力曲线及互动负荷的调用计划;一般情况下,调度中心与用户之间的信息反馈次数应不大于1。与现行的峰谷电价模式相比,本文所提出的用户侧互动模式的优势如下。
1)互动用户的角色从价格接受者转变为价格提供者,通过申报机制反映自身的用电意愿和移峰成本,最大限度地挖掘了需求侧的潜在可移峰负荷。有经验的用户可以在不增加自身成本甚至通过提供互动服务盈利的情况下,为电网的平稳运行作出贡献,并且可以通过长期的学习和分析,不断改进自己的报价策略。而电网公司可以统一调度互动负荷资源,进一步提高电网的安全性和经济性。
2)互动用户的移峰计划不再由各用户以被动响应价格的形式获得,而是由调度中心在充分考虑用户侧意愿和电网侧运行需求的基础上,优先调用移峰成本较低的互动负荷,以满足系统的调峰需求。相当于购买了互动负荷的灵活调用权,避免了用户自主移峰可能给系统运行方式带来的不良影响,实现了用户与电网之间的精准、按需互动。
3 GLIS模型
GLIS模型在传统安全约束机组组合(SCUC)模型的基础上,在决策变量中引入了互动负荷,构建了兼顾发电资源和互动用户资源、考虑电网安全约束的统一调度优化决策模型。
3.1 互动负荷的建模
互动负荷j的决策变量为启动变量Ij,m:若互动用户的负荷j在时段λ启动,则Ij,m=1;若在其他时段启动,则Ij,m=0。该决策变量决定了互动负荷的开始被调用时间,其物理意义类似于离散信号分析中的单位样值信号[17],可以表述为:
利用式(1)中互动负荷启动变量的抽样特性[17],互动用户i在t时段的有功负荷μi,t为:
因此
式中:Ui为互动用户i的负荷持续时间;Si为互动用户i的用电意愿曲线幅值数组;L0i为互动用户i的原始用电曲线。
若互动负荷被调用,通过式(2)等号右边的第1项,可以根据互动负荷启动变量I的优化结果中负荷启动时段λ的位置,将用电曲线序列S依次放置于有功负荷时间序列μ中从时段λ开始的相应时段。若互动负荷不被调用,则μ的取值由式(2)等号右边的第2项确定,与原始用电曲线一致。
3.2 优化目标
式中:Cg,i,t为发电机组i在t时段的发电成本函数;CU,j,t为发电机组i在t时段的启动费用函数;为互动用户j在t时段的移峰费用函数,其中Cs,j,t为互动负荷j在t时段的移峰成本(当用户互动负荷启动时段距离T0较近时,由于T0区间内的移峰成本为0,仅需支付在T0之前启动的部分移峰负荷;而当用户未被调用时,互动用户的有功负荷等于原始用电曲线,位于T0区间内的移峰费用为0);P为机组出力;I为互动负荷的启动变量;α,β,γ分别为机组状态变量、启动变量和停机变量;Ng为发电机组台数;Ns为互动用户个数。
3.3 约束条件
约束条件可以分为不含互动负荷的经典约束和含互动负荷的约束,前者为传统的机组组合模型[18],本文仅阐述后者的详细模型。
3.3.1 有功平衡约束
式中:Pi,t为发电机组i在t时段的有功出力;dk,t为非互动用户k在t时段的有功负荷;N0为非互动用户个数。
与常规有功平衡约束相比,式(6)增加了用μj,t描述互动负荷调用的情况。
3.3.2 线路有功潮流约束
其中
式中:Gi,l为节点i对线路l的节点输出功率转移分布因子;fl,max和fl,min分别为线路有功潮流上、下限。
与常规线路的有功潮流约束相比,式(7)考虑了互动负荷的调用与否对线路有功潮流的影响。
3.3.3 互动负荷调用次数约束
式(8)确保了互动负荷被调用的灵活性。若互动负荷要求的补偿价格过高,电网调度部门将宁可调用甚至启停高成本机组调峰,也不会调用互动负荷;互动负荷的补偿价格处于合理区间时,日内通过调整互动负荷的调用时间,可实现有序用电调峰。
3.3.4 日内用电意愿曲线调用的完整性约束
式(9)用于保证用电意愿曲线在日内计划中被调用的完整性。本模型中暂不考虑日与日之间互动负荷调用滚动协调的问题。
4 算例分析
算例分析选取新英格兰39节点系统[19],结合国内某地区夏季的24时段标幺负荷曲线以及该系统的原始负荷数据,得到系统及节点24时段负荷曲线。传统SCUC模型和GLIS模型中的混合整数规划问题采用CPLEX12.1软件包求解。
4.1 算例基本参数
4.1.1 用户侧互动负荷的构成
文献[20]指出夏季空调负荷占第三产业用户用电量的30%左右。本算例分别以节点3,15,16,24,27和29母线负荷的30%来模拟蓄能空调负荷;以节点4,8,20和39母线负荷的40%来构造4个参与用户侧互动的高耗能用户。
4.1.2 用户侧互动申报数据
1)用电意愿曲线
根据2.2节提出的互动用户的用电意愿曲线,10个互动用户的用电意愿曲线见附录A图A1和图A2。
2)移峰成本曲线
本算例构造了5种场景的移峰成本曲线,以场景3为基准场景,其移峰成本曲线见附录A图A3。场景1和场景2中的移峰成本分别为基准场景的1/4和1/2,场景4和场景5中的移峰成本分别为基准场景的2倍和4倍。多种移峰成本的场景设置有助于分析不同移峰成本下用户侧互动的成本效益以及被调用的情况。
4.2 GLIS模型与传统SCUC模型计算结果的对比分析
本文采用不考虑用户侧互动的传统SCUC模型作为对比算例,分析GLIS模型与传统SCUC模型计算结果的差别。从互动负荷调用情况、发电机组调用情况以及成本效益分析这3个方面来验证GLIS模型的有效性。
4.2.1 互动负荷调用情况分析
在基准场景3下,根据GLIS模型的优化结果,各互动用户负荷的启用时段如表1所示。
注:“—”表示该用户的互动负荷未被调用,仍按照其原始用电曲线用电。
因价格及安全约束的影响,节点3,4,8,16,39上的互动负荷未被调用。被调用的互动负荷的启用时段受发电机组运行成本、启停成本、线路输送容量的共同影响,互动负荷倾向于在满足安全约束的条件下替代系统中最昂贵机组的开机,从而达到降低总成本的目的。附录A图A4中展示了考虑用户侧互动前后系统负荷曲线的差异,用户侧互动的削峰填谷能力显著,使得系统峰谷差明显降低。
4.2.2 发电机组调用情况分析
在基准场景3下,分别采用传统SCUC模型和GLIS模型得到的机组启停计划如表2所示。传统SCUC模型和GLIS模型下各台机组的出力曲线分别见附录A图A5和图A6。
注:“1”表示该机组在24时段内存在开机;“0”表示该机组在24时段内均未开机。
对比表2中2种模型下机组的启停计划及附录A图A5和图A6中各台机组的出力曲线可以明显地看出,在传统SCUC模型下需要启停3号机组调峰,而考虑用户侧互动负荷后,由于减小了系统负荷峰谷差,3号机组全天关停,其余机组的出力曲线更加平稳,参与深度调峰的机组变少。用户侧参与电网运行互动有利于减少高成本机组开机,同时提高低成本机组的负荷率,有效地提高了系统的经济运行水平。
4.2.3 成本效益分析
在基准场景3下,采用传统的SCUC模型和GLIS模型得到的系统各类成本,以及GLIS模型相对于传统SCUC模型所取得的效益如表3所示。
表3中,效益指相对于传统SCUC模型总成本的效益,其计算方法为:效益=(传统SCUC模型成本-GLIS模型成本)/传统SCUC模型总成本。由表3可以看出:在不考虑互动负荷的传统SCUC模型下,由于需要多开启一台机组,启动成本升高;在考虑互动负荷的GLIS模型下,系统的发电运行成本和启动成本显著降低,需要支付的代价是调用互动负荷的移峰成本。在5种场景下,总成本、发电运行成本、机组启动成本、移峰成本的变化情况如图6所示。
随着各互动用户申报移峰成本的提高,GLIS模型下的系统发电运行成本、系统调用互动负荷所需支付的总移峰成本也随之不断提升。场景5下,当互动负荷的移峰成本高于调用和开启昂贵机组的成本时,所有互动负荷均未被调用,传统SCUC模型和GLIS模型得到的优化结果相同。场景1—场景5下系统的总成本效益依次为2.9%,2.6%,2.1%,1.3%和0,说明只要支付的移峰成本不高于用户侧互动带来的运行成本和启动成本的降低量,调用互动负荷就有利于降低全网的总成本。
上述结果充分验证了本文所述模型的灵活性,GLIS模型能够根据互动负荷和发电机组调峰费用的对比,在确保电网安全的前提下,自动以最经济的方式解决系统的调峰问题。
5 结语
本文从挖掘用户侧移峰潜力的角度出发,深入分析了传统峰谷电价模式下用户移峰潜力难以充分发挥的根本原因,提出了用户申报能够充分反映自身生产实际需求、用电意愿的用电意愿曲线和移峰成本曲线,与发电机组一同成为调度部门可灵活调度资源的新型需求侧互动模式。在此基础上,建立了GLIS模型,将互动负荷和发电机组同时作为决策变量参与电网调度计划的制定。本文提出的用户侧互动模式和GLIS模型有助于电网消纳大规模可再生能源,并为智能电网环境下用户侧参与电网运行互动提供了新思路。
用户互动 篇7
静态安全校核是调度发电计划制定流程中的关键环节,根据《电力系统技术导则》中的要求,系统中失去任一元件(线路或变压器)时,不得使其他元件超过事故过负荷[1]。在电力系统调度运行中,这种要求通常被称为N-1校验。在日发电计划编制中,静态安全校核的作用为:①校验,即通过开断潮流,检验系统中任一元件开断是否会造成其他元件的有功潮流越限;②校正,即如果出现元件的有功潮流越限,如何通过调整发电计划消除越限量。传统的静态安全校核将校验与校正分开执行,分为支路开断模拟和有功校正安全分析2个环节[2,3]。随着最优化理论的发展和优化计算速度的提升,学者们开始逐渐采用N-1安全约束描述静态安全校核要求,并将N-1安全约束直接加入到机组组合[4]、经济调度[5]、最优潮流[6]模型中进行统一优化求解。
无论是传统静态安全校核还是含N-1安全约束的发电计划,大部分研究成果集中在通过调整发电机有功出力或切负荷消除越限量[6,7,8],但在负荷水平较高、输电网络重载的情况下,这种单一的阻塞管理手段弊端尽显,存在仅调整发电机出力无法满足部分线路N-1安全约束的情况,不得不通过切负荷(拉、限电)的方式来消除阻塞。在电力市场环境下,弹性负荷和可中断负荷是缓解系统阻塞的有效手段。文献[9,10]分析了弹性负荷在阻塞管理中的作用,但同时也指出电力系统中负荷弹性较低、响应周期较长是弹性负荷参与阻塞管理的短板所在。文献[11,12]中提出了可中断负荷参与拍卖的阻塞管理模型,其能够有效地消除网络阻塞并抑制发电商的市场力。上述考虑用户侧参与的阻塞管理均仅针对N状态下的安全校核,即保证系统在所有元件均正常的状态下,不存在潮流过载的情形,而对N-1状态下的安全校核尚未涉及。
智能电网建设赋予了用户侧新的内涵,文献[13]中提出了智能电网愿景下用户侧自愿申报用电意愿、移峰成本的用户侧互动模式,该模式不仅具有经济性效益,互动用户还可以参与调度计划的静态安全校核,为消除线路阻塞提供新的调控手段。文献[14]将用电激励和可中断负荷融入发电计划模型中,建立了含风电系统的发用电一体化调度模型,有效地提高了电网对风电的消纳能力。与可中断负荷相比,用户侧互动模式能够充分体现用户的移峰意愿,尊重其用电特性,保证其无电量损失,不存在被削减负荷的电量恢复问题。
本文在文献[13]所提出的用户侧互动模式的基础上,设计了考虑用户侧互动的发用电一体化静态安全校核(GLI-SSC)模式,建立了统一优化调度发电资源和互动用户资源,以最经济的手段消除系统N-1安全越限的GLI-SSC模型,充分发掘了用户侧互动的安全性效益。针对GLI-SSC模型存在约束规模大、求解速度慢的问题,本文提出了基于起作用互动负荷启动变量识别方法的主、子问题迭代求解算法,为GLI-SSC的实用化奠定了基础。
1 GLI-SSC模式
随着智能电网建设的深入推进,文献[13]提出了一种保证用户电量、优化用电时段的用户侧互动模式。在该互动模式中,用户可以自主申报用电意愿曲线和移峰成本曲线,与发电机组一同作为可调度资源参与统一优化调度。用户侧互动不仅可以参与安全约束机组组合,有效地降低负荷曲线峰谷差、减少高成本机组启停、降低全网的发电成本,还可以在静态安全校核中发挥其静态安全效益。为此,本文提出了考虑用户侧互动的GLI-SSC模式。该模式将用户侧互动视为一种阻塞管理的手段,将其同样纳入了静态安全校核流程。其与传统静态安全校核模式的对比如图1所示。
图1中:M1模式代表传统静态安全校核模式;根据机组启停计划执行安全约束经济调度(SCED)模块,P和e分别为SCED计算所得的发电机有功出力和节点负荷松弛量;C1(P)为根据N-1校验结果反馈至SCED模块的N-1安全约束集;M2模式代表GLI-SSC模式;I为互动负荷的启动时段决策变量[13];N-1安全约束集C2(P)中包含了对P和I的约束信息。在M1模式中,若出现发电机有功出力无法消除N-1越限的情况,则只能通过切负荷的方式来满足静态安全要求,即调用e。显然,e为调度部门拉、限负荷提供了辅助决策信息,而用户侧在M1模式中只能处于一种被动地位,接受拉、限负荷这种较为粗放的调度管理方式。在电力市场环境中的可中断负荷机制下,用户即便能够获得一定的经济补偿,仍需要以损失用电量为代价。
2 GLI-SSC模型
GLI-SSC模型在传统SCED模型中引入了互动负荷,并在约束条件中直接考虑N-1安全约束,构建了基于SCED统一优化配置发电侧资源、用户侧互动资源的静态安全校核模型。
2.1 互动负荷建模
根据文献[13]中对互动负荷的建模方法,互动用户i在时段t的有功负荷μi,t为:
undefined
undefined
式中:Ui为互动用户i的负荷持续时间;Si为互动用户i的用电意愿曲线幅值数组;Li为互动用户i的原始用电曲线;Ii,k为互动负荷i 在时段k的启动决策变量;λ为互动负荷i的启动时段;T为发电计划总时段数。
2.2 优化目标
undefinedundefined
式中:Cg,i,t为发电机组i在t时段的发电成本函数;undefined为互动用户j在时段t的移峰费用函数,其中Cs,j,t为互动负荷j在时段t的移峰成本;Ns为互动用户个数;Ng为发电机组台数。
当用户未被调用时,互动用户的有功负荷曲线等于原始用电曲线,位于T0(T0为原始用电时段集合)区间内的移峰费用为0。
2.3 约束条件
1)有功平衡约束
undefined
式中:Pi,t为发电机组i在时段t的有功出力;dk,t为非互动用户k在时段t的有功负荷;N0为非互动用户个数。
2)发电机组有功出力上下限约束
Pi,min≤Pi,t≤Pi,max
i=1,2,…,Ng,t=1,2,…,T (5)
式中:Pi,max为机组i的有功出力上限;Pi,min为机组i的有功出力下限。
3)发电机组爬坡约束
-ΔPi,down,max≤Pi,t-Pi,t-1≤ΔPi,up,max
i=1,2,…,Ng,t=2,3,…,T (6)
式中:Pi,up,max为发电机组i的最大增出力速率;Pi,down,max为发电机组i的最大减出力速率。
4)线路正常状态下的有功潮流约束
undefined
undefined
式中:Gl -i为节点i对线路l的节点输出功率转移分布因子[15];fl,max和fl,min分别为线路有功潮流上、下限;NL为系统中线路总数。
5)线路N-1安全有功潮流约束
undefined
η=Dl -cundefined
c=1,2,…,Nc,t=1,2,…,T (10)
式中:Nc为需要实施静态安全校核的线路条数;Dl -c为线路c开断对线路l的开断分布因子[15],表示线路c开断后原来线路c上的有功潮流向线路l有功潮流的转移分布系数。
与常规线路N-1安全有功潮流约束相比,式(9)中考虑了互动负荷对N-1越限的消除作用。
6)互动负荷调用次数约束
undefined
式(11)确保了互动负荷被调用的灵活性,电网调度部门将优先调用补偿价格较低的互动负荷以消除N-1越限,直至所有N-1安全约束都得到满足。
7)日内用电意愿曲线调用的完整性约束
undefined
式(12)用于保证用电意愿曲线在日计划中被调用时形状不变,本模型中暂不考虑日与日之间互动负荷调用滚动协调的问题。
8)蓄能负荷不同时充放电约束
undefined
式中:UC,i为蓄能负荷的充电持续时间;TS,i为蓄能负荷的开始放电时间。
上述基于M2模式建立的GLI-SSC模型的特点和难点如下。①互动负荷作为决策变量出现在模型中,从本质上改变了数学模型的类型,由传统SCED的线性规划问题转变为混合整数规划问题,求解难度剧增。②线路N-1安全有功潮流约束的引入极大地增加了约束条件的个数,线路约束数目增加至传统SCED模型的Nc+1倍。由于线路约束为非稀疏约束[4],线路约束个数的增加将极大地降低混合整数规划的求解速度。
3 GLI-SSC求解方法
静态安全校核是调度工作中调用较为频繁的计算模块,因而对计算速度有着较高的要求。在未来智能电网环境下,大量母线上将接有多个互动用户,整数规模的扩大将为GLI-SSC模型的高效求解乃至实用化带来极大挑战。为此,本节将根据静态安全校核的流程特点和互动负荷启动决策变量的物理意义,深入研究GLI-SSC模型的高效求解算法。
3.1 算法流程
根据GLI-SSC的模型特点,求解该模型应着重解决如下2个问题。①整数规模大是影响混合整数规划计算效率的症结所在,如何在保证最优性的前提下,降低整数规模、识别有效互动负荷及启动时段,是提高模型计算效率的核心技术。②线路N-1安全有功潮流约束数量庞大是另一个影响计算速度的重要因素,如何将模型分解为主、子问题,采用并行计算技术同时解决各条开断线路的N-1校验问题,并根据校验结果逐步将起作用的N-1安全约束加入到主问题中,是解决约束数量庞大的关键技术。
本文将直接求解GLI-SSC模型的算法定义为A1算法,将提出的遵循上述基本求解思路的算法定义为A2算法。A2算法的求解流程如图2所示。
求解算法流程的关键步骤如下。
步骤1:读取发电机组的启停机计划。
步骤2:执行GLI-SCED主问题模块,该模块依据启停机计划,统一优化发电机组有功出力及互动负荷的启动时段。在主问题的首次迭代中仅计及线路的N安全约束,不考虑线路的N-1安全约束;后续迭代中逐渐添加根据步骤5中模块生成的N-1安全约束。
步骤3:针对开断线路1,2,…,Nc,并行校验各条线路在各时段下的N-1校验子问题。
步骤4:若任何时段存在线路有功潮流越限,则转向步骤5;否则转向步骤6。
步骤5:针对N-1校验存在越限的开断线路,生成相应的N-1安全约束,并将约束添加至GLI-SCED主问题中,转向步骤2。
步骤6:静态安全校核结束,输出最终发用电计划中的P和I。
由于实际电网运行中不满足N-1安全校核的线路不多,上述求解流程能够有效地识别出起作用的N-1安全约束,过滤掉大量不起作用的N-1约束,从而大大减少了线路N-1安全约束数量,从约束规模方面降低了GLI-SCED主问题的求解难度。
3.2 起作用互动负荷启动变量识别方法
基于起作用互动负荷启动变量识别的主问题求解流程如图3所示。
GLI-SCED主问题中仍存在整数变量规模大的问题。不难发现,互动负荷整数变量的一个显著特点是该决策变量若写成矩阵的形式IT×Ns,则IT×Ns是高度稀疏的,即每个互动负荷在24个时段上至多只有1个时段的取值是1,其他时段均为0。这为降低整数规模带来了重要启示,如果能够辨识出互动负荷不被调用的时段,将极大地减少待组合的整数变量个数,提高模型的求解速度。
本文借鉴机组组合研究中的起作用整数变量识别方法[16]的思路减小整数变量规模,以进一步提高算法的计算效率,关键模块的算法原理详述如下。
3.2.1 松弛的GLI-SCED模型
将GLI-SCED主问题中的整数变量松弛为[0,1]区间上的连续变量,求解松弛的GLI-SCED模型,获得互动负荷启动变量的松弛解Is。该模型属于线性规划问题,可以在较短时间内获得最优解。
3.2.2 计算各互动负荷所在节点i对越限线路l的节点输出功率转移分布因子
Δfl=Gl -iΔPi是最基本的描述节点有功注入变化量与线路有功潮流变化量之间数量关系的表达式,其中,ΔPi定义为节点有功注入变化量,令ΔLi=-ΔPi表示互动负荷的移峰量,相应对有功潮流影响有:
Δfl=-Gl -i(-ΔPi)=-Gl -iΔLi (14)
当ΔLi的变化量为负,即互动负荷削减时,若希望降低线路l的有功潮流,则Gl -i必须为负值。上述推导说明,只有削减传统G矩阵中取值为负的节点上的互动负荷,才会起到降低相应越限线路上有功潮流的作用。
3.2.3 起作用互动负荷启动变量识别
借鉴文献[16]中起作用整数变量的辨识方法,根据互动负荷调用的固有特性和静态安全校核的物理意义,从有效互动负荷及有效启动时段2个维度辨识互动负荷的起作用启动变量,见图4。
1)辨识有效互动负荷
根据松弛GLI-SCED和G分布因子的计算结果,松弛解Is中互动负荷i所对应所有时段存在不为0的值,且该互动负荷所在节点对所有越限线路的G分布因子不全为正值,则为有效互动负荷,即It,i∈E,t=1,2,…,T,E为有效互动负荷集合。若It,i∉E,t=1,2,…,T,则It,i∈W,t=1,2,…,T,W为无效互动负荷集合,即集合W是集合E的补集。
2)辨识无效启动时段
用户侧互动模式的设计以及互动负荷用电曲线的自身特点为有效启动时段的辨识提供了判断准则,有效互动负荷的启动时段决策变量可以根据以下辨识方法划分为2个集合。①无效互动时段集合WT。辨识准则是:若互动负荷i的松弛解Is,t,i=0,λ≤t≤T且λ∈T0,则It,i∈WT,λ≤t≤T;若互动负荷i为移峰负荷,根据式(12)的用电曲线完整性约束,有It,i∈WT,(T-Ui+1)≤t≤T;若互动负荷i属于蓄能负荷,根据式(13)的不同时充放电约束,有It,i∈WT,(TS,i-UC,i)≤t≤T。②有效互动时段集合ET。辨识准则是:It,i∈E且It,i∉WT。
3)辨识起作用互动负荷启动变量
根据有效互动负荷、有效启动时段的辨识结果,互动负荷所对应的启动时段整数变量将分为以下2类。①取0整数变量集合Z。Z=W∪WT,即无效互动负荷与有效互动负荷中无效互动时段所对应整数变量集合的并集。②待组合起作用整数变量集合X。X=ET,即有效互动时段变量。
至此,整数变量集合从E∪W减少至待组合起作用整数变量集合X。
3.2.4 基于起作用整数变量的GLI-SCED模型
根据起作用互动负荷启动变量的辨识结果,计算整数规模缩减的发用电一体化经济调度模型。该模型仍属于混合整数规划问题,但整数变量个数远少于原问题。
4 算例分析
4.1 算例基本数据
算例分析采用新英格兰39节点系统[17],如图5所示。结合中国某地区夏季的24时段标幺负荷曲线以及该系统的原始负荷数据,得到系统及节点24时段负荷曲线。GLI-SSC主问题中的线性规划、混合整数规划模型均采用CPLEX12.1软件包求解。新英格兰39节点系统中共有46条线路,测试中的N-1故障集包括32条线路,不在N-1故障集中的线路在图5中均以粗线表示,主要为发电机出口的变压器支路。
用户侧互动负荷的构成方式、用电意愿曲线、移峰成本曲线与文献[13]基本相同,唯一的区别在于每个节点上的互动负荷由原来的1个增加至3个,以更加贴近实际电网中每个母线上接有多个互动负荷的场景。
本文将构造对比算例,分别分析M1/M2模式的静态安全性、A1/A2算法在优化性能和计算效率方面的效果。
4.2M1/M2模式的静态安全性分析
在确定的机组开停机计划下,分别采用M1和M2模式开展静态SCED,以节点负荷松弛量(切负荷量)作为指标,衡量二者的静态安全水平。如果SCED存在切负荷量,则说明仅通过调整机组出力,无法满足系统的静态安全要求。在M1模式下,系统各时段的切负荷量如图6所示。
由图6可以看出:系统单时段的最大切负荷量达到63.3 MW(占系统最高负荷的0.96%),说明系统在该运行方式下仅通过调整发电机出力无法消除N-1越限,若要满足N-1安全约束,则需要切负荷63.3 MW;而在M2模式下,互动负荷为消除N-1越限提供了有效的控制手段,无需切负荷即可满足静态安全要求。
4.3 A1/A2算法的优化效果分析
在A1和A2算法下,优化结果中互动负荷的最优启动时段如图7所示。
由图7可以看出,A1和A2算法下的互动负荷最优启动时段优化结果完全一致,不存在整数变量最优解的偏差。进一步对比A1和A2算法下的最优值,可以发现二者的优化偏差小于10-13,A2算法可以获得最优值,未造成最优性损失。
4.4 A1/A2算法的计算效率分析
在A2算法中,经过有效、无效负荷辨识,各互动负荷的分类情况如图8所示,1表示有效互动负荷,0表示无效互动负荷。
由图8可以看出,经过有效、无效负荷辨识,可以将参与优化的互动负荷数量从30个减少至21个,起作用整数变量个数由720个减少至504个,分支计算量由2720变为2504,计算量减少为原来的1/(1.053 1×1065)。在此基础上,经过有效、无效时段辨识,各互动负荷的有效互动时段个数如图9所示。
由图9可以看出,经过有效、无效时段辨识,起作用整数变量个数进一步由504个减少至122个,分支计算量由2504变为2122,计算量减少为原来的1/(9.850 5×10114)。在上述起作用互动负荷启动变量识别的基础上,A1和A2算法的计算时间分别为251.46 s和75.59 s,计算效率提高了69.94%。
综上所述,M2模式具有显著的静态安全效益,A2算法在不损失最优性的前提下,有效地提高了GLI-SSC问题的计算效率。
5 结语
静态安全性能是影响电网调度运行水平的重要因素,智能电网环境下的用户侧互动将为电网静态安全校核提供新的控制手段。理论分析和算例结果表明:本文所提出的GLI-SSC模式、模型和算法可以通过互动负荷参与静态安全校核,有效地解决系统重载情况下的N-1安全校核问题,避免了粗放的拉限负荷保电方式,体现出显著的静态安全效益;所提出的算法能够在不损失最优性的前提下,减小整数变量和N-1安全约束规模,从而提高计算效率,确保了模式、模型的实用性。本文对互动负荷的静态安全效益分析不仅为智能电网下用户侧参与系统静态安全校核提供了崭新的思路,相应的算法研究也为GLI-SSC的实用化奠定了理论基础。
摘要：在用户侧互动模式的基础上,提出了统一优化发电资源、用户侧互动资源的发用电一体化静态安全校核模式和模型,提高了系统重载情况下的N-1安全效益。针对N-1安全约束数量庞大和互动负荷的启动整数变量规模大的问题,提出了基于起作用互动负荷启动变量识别方法的主、子问题迭代算法,缩小了待优化空间,降低了混合整数规划模型的求解难度。通过新英格兰39节点系统验证了所提出的模型和算法的有效性。