1.智能家电
为满足电力峰荷需求,需要大量备用电能,这将造成非峰荷时段资源的浪费。智能用电双向交互技术可指导用户合理用电,有效调节电网负荷峰谷差,从而提高电能利用率及电网运行效率。
为改善电网负荷曲线,传统的需求响应(DR)主要针对工商业等大型电力用户展开,针对居民用户主要采用拉闸限电的调峰策略,用电方式较为被动。在智能电网环境下,智能终端设备的接入、电力通信技术的发展以及高级量测架构的建设,促进了智能用电双向交互技术的发展,双向交互为居民参与自动DR和实现智能用电提供了技术基础。智能用电双向交互技术充分考虑了居民用电的自主性和差异性特征,可为用户提供智能化、多样化、便利化服务,同时又可实现电力公司对居民用电的有效管理与控制。居民用户中智能可控负荷比例的不断增加,为采用新型负荷控制手段主动响应电网需求提供了可能。
居民用电时间及专业知识的限制对其参与DR造成了不便,智能家电管理(HAM)控制方案可实现DR自动控制,同时尽量不影响居民正常生活。智能家电管理系统结构如图7-3所示。[6]
系统采用基于智能电网的通信技术,小区电力控制中心与电网控制中心间都可进行双向通信。
智能家电控制器位于被控家电端,包括数据采集处理模块、控制模块及通信模块,其功能如下[6]:
1)数据采集及处理。实时采集被控家电运行状态信息,并进行数据处理。
2)控制功能。针对不同的家电实现通/断电控制。
3)通信功能。可与控制主机进行双向通信:一方面,将实时采集的家电状态数据传送至控制主机;另一方面,可接收控制主机下发的各项家电控制命令。(www.xing528.com)
为实现电网削峰填谷或其他负荷控制目的,小区电力控制中心接收电网控制中心命令,并根据不同用户用电特性向用户控制主机下发DR命令;控制主机接收到DR信号后,对比分析实时家电数据,当总用电功率高于DR用电要求时,执行算法做出负荷控制决策。此外,用户可通过控制主机的人机交互界面,预先对被控家电进行负荷需求设定,提高用户参与DR的主动性。
图7-3 智能家电管理系统结构
2.虚拟调峰电站
仅靠单一增加发电规模的传统方式无法满足人们对电力与日俱增的需求,必须调动负荷资源参与电网调峰,才能有效缓解电力供需矛盾。从广义上说,需求侧可互动的资源很多,例如各类照明、空调、电动机等负荷,各类蓄冷、蓄热、蓄电等储能设备,以及分布式电源、电动汽车等能源替换设备等。通过调动这些负荷资源参与调峰,可起到实际调峰电厂的作用。引导用户参与调峰需要配合基于电价或激励政策。同时,还需对参与的负荷进行组合控制,最大限度利用负荷的调峰潜力。
虚拟电厂的运行流程包括启动、执行和评价3个阶段[7]。虚拟调峰启动阶段的主要任务是开展用户调研和用户筛选,用户参与虚拟调峰方式确定以及与用户签署参与虚拟调峰相关的协议。在启动阶段,对于用户调控方式的确定和调控潜力的评估是项目实施的技术关键点。
虚拟调峰执行阶段分为省级和地市两级执行。省级完成的任务是接收负荷调度指令,确定调峰需求和目标,开展地市调峰能力预测,向各个地市分解调峰负荷;地市完成的任务是接收省级下发的调峰负荷,进行各个楼宇调峰能力预测,向每个用户分解调峰负荷,最终完成通知信息和指令下发。在执行阶段,确定基本负荷容量和调节负荷容量是项目实施的技术关键点。
虚拟调峰评价阶段的主要任务是实时监测用户调峰的执行状况、进行调峰效果评估和统计,最终进行调峰效益模拟计算。
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