智能电网电力需求侧管理系统研究

上个世 纪８ 年 代， ０ 美国首 先提 出了 由用户积 极参 与， 理分配 利用 电力资 合 源 的系统 工程 电力 需求侧 管理 （Ｓ ） Ｓ 是实 际过程 中通过 各种 优化手 段 Ｄ Ｍ 。Ｄ Ｍ 改 变 电力系统 中的供 需模 式， 在保 持 电能 综合服 务水 平的前 提下 ， 取合理 的 采 分配 、调控方 式 降低 电 能 的总 消费 量及 负荷 水 平， 而达 到合 理 分配 电 能、 从 改 善 负 荷 曲线 、提 高 供 电 效 率和 水 平 、推 进 可 持 续 经济 、能 源 、 环境 等 因素 协调 发展 的 目的 。由于 我 国在 电力需 求侧 管理 方面 的研 究起 步较 晚， 存 在不 能对用户 实时 电能需求信 息进行全 面监控 调度 ： 具备根据 用户 的类型实 不 行分 时段供 电和 分时段 计价 的综合 调度 功能 ： 没有供 用户选 择 的多能源 结构 ， 也就 是不能完 好体现 电力需求 侧管理 系统 的功 能， 制约 了智能 电网发展等 不足 因此 ， 目前 我 国电 网中 电力 需求侧 管 理系统 的现状 进行 分析 总结， － 对 进 一 步完善和 实现 电力需求 侧管理 系统 的智能功 能， 对推动 智能 电网建设具 有较大 工程实际意义 。 １我 国电 力需求 侧 管理 的现 状 电力需求 侧 管理 是一 个集 分配 、调度 为 一体 的系 统工程 ， 需要 电力 用户 积极 参与 。为 了提 高 电力需 求侧 管理 水平 ， 常可 以采取 改变 电力 用户 用 电 通 方式和提 高供 配电系 统的 电能使用效 率， 尤其 是用 电终 端的使用 效率 的技 术手 段 。我 国在 电力需 求侧管 理方 面 的研 究起 步较 晚， 但在 二十年 的发展 过程 中， 也取 得 了较 多 的成果， 工业或 商业用 电等大 电能消 耗的用 户采 取分 时供 电、 对 分 时计价 的方式 ， 而实 现 电力 负荷 削峰填 谷 的作用， 障大发 电机组 处于 高 从 保 效经 济 的运 行工 况 。但 所采取 的方 式 多是 由电力 公司调度 人员 根据 历史运 行 情况 直接控 制客 户终端 的供 电方 式， 电力用 户没 有主 动参与， 获得 的成果 只 所 能在 政策 管理 性方 面起 到优 化作 用， 而对 于需 要用 户积 极参 与 的优 化 电能 结 构 、完善供 配 电方式 、提高 终端用 电效 率等 电力 需求侧 的基本 功能优 化方 面 还有 很 多不足 。 由于 电力需 求侧负 荷类 型和容 量 的变 化 、需求 侧管 理技术 功能 的不完 善 等 因素造 成 电网需求侧 调度 很难 实现供 需平 衡 、 节能 、 安全等 功 能， 出现 电能 损耗 加大 、单位 电能 生产成 本大 的不 利现 象 。据 不完 全统 计， ０ ８ 我 国全 ２０ 年 社会 用 电量约 为３ ２ ８ Ｗ ｈ 在系 统输 电、 配 电和用户 终端 能源损 耗就 高 ４ ６ 亿Ｋ ． ， 供 达 ９ 。对于超 超 临界发 电机组 而 言， ％ 其理 论热效 率高达 ４ ％ 单 位 电能煤耗 约 ５， 为２ ８５ ／Ｗ ｈ而在 实际运 行过 程中， ８ ．ｇＫ ．， 其平 均单位 电能煤耗 约 为３９７ Ｋ ．， ３ ．／Ｗ ｈ 即每 生产一度 电能就要 多消 耗５ｇ ０ 电煤 ， 也就是 说我 国电 网需求侧 管理 具有较 大 的节能 前景 。因此， 采取 合理 的优化 方式 ， 调整我 国 电力需求 侧基 本功 能和 结构 ， 以大 大提 高 电网的供 配 电能力 、 到节能 降耗， 动智 能电 网的建 设。 可 达 推 ２电 力求饲 管 理实施 过程 中 的主 要问 题 从 上面分 析我 们看 出， 们 电网需求 侧管理 还有 很多不 足， 我 具有较 大 的优 化前 景 。 笔者 结合 自己多年的 电力营 销及 需求侧 管理 的经验 ， 为 目前 电力需 认 求侧 管理 在实 施过程 中存 在 的主要 问题 主要 包括 以下 ２大方 面的 内容 。 ２ １对 电 力需求侧 管理 的认识 和保 障不 足 ． 电力需求侧 管理工 作的最 终 目的是 提高客户 用 电终端 的用 电效 率， 但是 在 需求侧 管理模 式的 设计过程 中必须 由用户积 极参与 ， 需求侧 供 电方 式和结构 对 进行 探讨 。 由于我 国 电力 需求侧 管 理是在 用 电严 重缺 乏过程 中形 成的， 为 了 是 满足 短期 用户 电能 需求的 目的， 过调度 人员单 纯依 靠行政 措施 形成 的错 峰、 通 避峰 管理 模式 。 没有 从 电力需 求侧 管理 的基本组 成进 行分析 探讨 ， 而对 电力 从 需求 侧管 理的真 正结 构和 实际意 义没 有进行 充分 分析探 讨 。 同时， 电力需求 侧 管理 缺乏 一些必 要 的法 律保 护措 施 。 电力 需求侧 管理 是一个 社会 行为 ， 一 不仅 是 电力 公司 自己优 化经 济效 益的一 种手 段， 时也 是 电能用户 经济 效益 、 同 区域 经 济发 展 的重要 影响 因素， 因此 ， 需要 政府和 电能 用户 的积极 参与 。通 过政府 的 主导作 用， 在相关法 律法 规的支持 保障下 ， 由电力公 司和 电能用 户的积 极策划， 形成 高效 的需求 侧管 理系 统 。同 时， 电力 需求侧 管理 是一项 巨大 的工程 项 目， 包含 大量 的调研 、 计 、 统 规划等 工作 ， 而且整 个项 目研 究的启 功资金 非常 大且 需要 一次 性投入 ， 因此 需要 国家建 立稳定 的专项 研 究资金， 电力公 司和 电能 在 用户 的积 极参 与下 ， 推动 电力 需求侧 管理 系 统进入 进一 步完 善研 究阶段 。 ２ ２ 电价 结构不 合理 合 理分配利 用 电力 资源 是 电力 需求侧 管理 的核 心步骤 ， 实施峰谷 分时 电价 是最 为直接 和经 济 的一 种技 术手 段 。 由于 电力 需求 侧管理 的不 完善， 但 目前 在
３完善 电 力需求 侧管 理 系统措 施 建立 智能 电力需求侧 管理系统 首先 需要 用户积 极参与， 保证 系统建 设功 能 需求 与 电能用 户问有 较好 的信息 交互 、实施 分 时电价 ， 通过 相关 监测 系统 对 用户 用 电信 息进 行 全 面监 控预 测 ， 到合 理分 配 、节 能 降耗 的 目的 。 达 ３ １ 加强 电 力公 司 与用户 的实 时互动 电力公 司应 向用户 发 布 实时 的分 时段 电价 、实 时负 荷和 实 际供 配 电信 息， 让用户 能够 根据 资金 实际 电能需求 情况 ， 参考 供 电信息选 取符 合 自我 需求 的用 电时段 ， 从而 以 电价 为激励 因 素， 让用户 积极 参与选 择实现 电能供 配的优 化调度， 时控制负荷 的峰谷 量， 实 减少 系统 的备用容 量， 高大型发 电机组 的综 提 合效率 。 ３ ２ 科学 合理 的 电价 体系 电价是用 户 积极性 的基本激 励措 施， 建立科 学 合理 的电价 体系， 按照尖 、 峰 、平 、谷 四 时段形成 供 电能用户 选择 的综 合性 电价 。并根据季 节性 负荷要 求， 制定 一些 节能 降耗 的电价 奖励措 施， 少不必 要 的电能浪 费 。科学 合理 的 减 实时 电价 体系和 信息， 让用 户有很大 的选择权 利， 用户可 以根据 自 需求， 我 选择 高效 的用 电方式 ， 极调 动用户 参与 电能 分配调 度 中， 积 实现 负荷移 峰填 谷的功
经 营 管 理
Ｉ ■
智 能 电 网 电 力 需求 侧 管 理 系 统 研 究
林晓明
（ 海理工 大学 ： 太 原供 电分 公司） 上
［ 摘 要 ］ 随着 智 能电 网建设 速度 的加 快， 智能需 求侧 管理 系统作 为 智能 电网 中合理 供配 电的 重要 决策系 统， 已经成 为 许多 电力营 销研 究的 一个重 要课 题 。 本 文在 分析 了智能 电网 需求侧 管理 系统现状 后 ， 实 际运 行 中电力 需求侧 管理存 在 的一 些 问题和 不足进 行 了探 讨 ， 结合 自己多年的工 作经 验， 出了相应 的改 对 并 提 进 措施 ， 善智 能 电 网电力 需 求侧 管理 系 统 的综合 功 能， 完 有效 保 障社 会 、电力 公 司和 用户 的经 济 效益 。 ［ 关键词 ］ 能电 网 电力需 求侧 管 理系 统 智 中 图分 类号 ：Ｍ ３ Ｔ７０ 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ９ ９ ４ （ ０ ０ ３ — ０ ２ ０ １ ０ １ Ｘ ２ １ ） １ ０ ３ １
能 。
３ ３ 加强 用 电负荷监 控系统 建设 用 电负荷 的 实时监 控是 智能 电力需 求侧 管理系 统建 设的基 本保 障。在系 统建 设过程 中， 对用 电终 端的计 量系 统提 出 了更 高 的要求， 要求计 量系 统必须 具备 与 需求侧 管理 系统 实 时电能 负荷 需求 通信 的功 能， 并通 过相 应的 监测仪 器， 获得动 态的 电网参数和 负荷量 ， 于系统进行 短期 负荷预测 ， 便 实现 实时动态 电能 调度 的 目的， 高系统 供 电可靠 性 。 提 结 语 电力需求侧 管理系统 的建 设是一个 庞大复杂 的系统 工程 ， 不仅涉及 到 电力 公 司和 电力用户 经济 效益 ， 同时还涉 及社 会 的经 济发 展 。 通过建 立合 理的管 理 体制 、科 学的 电价体 系 、以及 自动化 水平较 高 的综合监 控系统 可 以完善我 国 现有 的需 求侧管 理 系统， 到达 负荷 移峰填 谷 、节 能 降耗的 目的， 促进 智能 电力 需求 侧系 统 的建设 和 电力资 源的 可持 续发展 。
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执行 峰谷 分时 电价 模式 上还 有很 多 问题 。第一 ， 一些 区域 计 费系统 水平 的不 高， 严重 制约 分时段 电价 措施 的推广 ； 二， 第 峰谷 电价差 距不足 ， 常峰 电价 只 通 为谷 电价 的２ ３ ， — 倍 对用 电客 户移峰 填谷 的激励 效果不 明显 ： 第三 ， 能意识 浅 节 薄， 电能用 户对 整个供 配 电系统 以及 电能资源 存储 困难 的不理 解， 只是根据 自 我方便 进行 电能 消费， 而造成 峰谷 电能 负荷相 差较 远 。因此 ， 了提高 电 从 为 力资源 的综 合使用 率， 以采 取 峰谷分 时 电价和季 节性 电价 的措旆， 可 并且 可 以 根据 电能 负荷 类 型的不 同将 峰谷价 之 比拉大 到 ８ １ 倍， — Ｏ 这样 对于 电能 消耗 巨 大的用 户 就有 很 大 的激 励作 用， 从用 电经济 性 方面 有效 调 动用 户 的积极 性 。 较大差 距 的峰谷 分 时 电价和 季节 性 电价对 保 障供 电可靠 性 、抑制 高峰 负荷 、 缓解季节 性 电能供 需 矛盾 方面 有很大作 用， 同时对 调动用 户参与 电力需求侧 管 理的积 极性 方 面有很 大 的推 动作用 。因此， 需要 建立科 学 合理 的综合 电价 措 施和 系 统，推动 智 能 电网 的建 设 。