1.概述
电力工业是国民经济和社会发展的重要基础产业。为了实现削减系统峰值负荷和推迟电网升级投资的目标,缓解电力需求紧张局面,在电力系统中引入需求侧响应技术,同时结合分布式能源利用技术、储能技术以及智能楼宇控制技术,将供应侧的资源和需求侧的资源作为一个整体来规划,是适应电力工业发展的必然要求。
1)需求响应有利于保证电力系统的稳定、可靠运行;
2)需求响应有利于降低系统运行成本,优化社会资源配置;
3)需求响应为分布式能源系统的有效集成提供了机会。
建筑用电需求侧响应是实现电网需求侧管理最具潜力的方向之一。建筑作为三大用电用户(交通、建筑、制造业)之一,在响应电网调度方面具有巨大的调节能力(可有效减少15%~30%的峰值负荷),且相对于采用电池以及其他储能设备来说,系统改造成本低,实现响应电网调度需求更为容易。通过电网公司、能源服务公司、建筑电力用户等共同协力,提高终端用电效率和改变用电方式,在满足同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,从而达到节约资源和保护环境的目标,提供社会效益最优、各方受益、成本最低的能源服务。
2.系统组成
我们的电力需求侧管理系统是基于Internet/Intranet应用的集成管理,解决了不同厂商、不同建筑子系统、不同操作系统和不同传输协议之间的异构互连问题,建立起一个支持网络通信和远程数据库连接,具有良好开发环境的软、硬件系统的一体化集成环境,从而实现了建筑的供能、储能、用能三大系统的有效集成,实现各功能子系统之间的信息互联互通,进而实现各功能子系统之间的快速响应和联动控制。这样不仅为建筑的能源管理提供了一个系统平台,同时也为电力用户与电网企业之间的快速互动构建了平台,在实现建筑能源的优化管理的同时,为电力系统的稳定、可靠运行提供有力保障。其系统架构图与应用架构示意图如图1和图2所示。
图1 电力需求侧管理系统架构图
3.系统功能
我们的电力需求侧管理系统,属于建筑智能化系统的最高级监控与管理层,是智能建筑系统的核心。它通过分布式网络将各个子系统集成到同一个计算机支撑平台上,建立起整个建筑物的中央监控与管理平台(一个具有可视化的、统一的图形窗口界面的软件平台),实现各功能子系统之间的信息互联互通以及综合管控。通过系统的图形窗口界面,系统管理员可以十分方便、快捷地对建筑内被集成的各功能子系统以及相应的下层功能系统实施监视、控制和管理等建筑运行管理的功能;同时管理者可以通过该平台实现了解建筑能源系统运行状况的信息(如建筑整体、系统、设备能耗、区域能耗,系统、设备性能水平,故障报警等),实现建筑的能源管理功能。另外,管理者可以通过该平台实现与电网企业的互动,为维持电网的稳定、可靠运行做出贡献,同时也可获得相应的收益。系统功能图如图3所示。
图2 电力需求侧管理系统应用架构示意图
(1)设备及用能监测
监测重要用能设备(冷机、空调机组、照明系统等)的运行状态;以全息图的方式监测建筑的空间用能情况。(www.xing528.com)
(2)能耗统计及能效分析
分时间尺度的建筑总能耗、分项能耗实时数据统计,分时间尺度的建筑能耗实时与历史数据对比;能源消耗指标、系统性能指标、设备性能指标的分析。
(3)负荷分析预测
建筑整体及系统分项的实时监测负荷,与基于人工智能的建筑负荷预测的对比分析展示,提前预警建筑负荷高峰时段。
(4)电力需求响应事件管理
接收电网侧负荷调节信号,配置不同信号的系统调控策略和模式,记录分析用户执行电力需求响应过程的负荷变化及策略信息等,实现电力用户快速自动响应电网需求调度。
4.适用范围
本系统主要用于建筑电力用户对建筑执行能耗量化管理以及效果评估,实现用户侧与电网侧的互动。本系统适用于所有建筑电力用户(智能住宅、智能楼宇、智能小区、工业企业等),同时也可用于对设备的监控管理。
5.实际应用情况
本系统是基于“2013年北京市海淀区重大联合攻关项目”开发完成的,目前处于示范应用阶段。
图3 系统功能示意图
(作者:中创立方能源技术(北京)有限公司 常晓敏)
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