电力需求侧管理平台的功能与实时监测

1)实时监测

电力需求侧管理平台对于企业用户来说,最为基础的功能是对企业电力系统进行实时监测。电力系统属于一个通过量化的虚拟系统,不可能通过现场观察发现系统内部存在的问题,只能通过专业计量设备测量电力数据来确认系统的运作状态。通过数据采集设备采集用配电现场智能电表计量的电力数据,改变人工抄表低效滞后管理模式,实现对电力系统的实时监控。企业用户可使用智能电子设备(包括移动通信设备)通过电力需求侧管理平台随时随地监控企业各用配电线路用电情况(表10-1)。对于自控系统配置较完备的企业,可将电力需求侧管理平台信息与自控系统信息实行统筹管理,实现监测与控制的完美结合,提升现代化企业能源和生产管理水平。

系统还可提供数据扩展接口,在采集频率、数据质量提升的同时,实现与企业内部其他相关系统的信息交互,并按照国家、地方政府或工业园区电力需求侧管理平台要求提供信息交互服务(表10-2)。

表10-1 普通电表与电力需求侧管理系统硬件表具对比

表10-2 在线监测系统与电力需求侧管理系统比较

2)电力分析

电力需求侧管理平台电力分析是企业用户优化电力系统管理的重要工具。基于电力需求侧管理平台,企业拥有的电力系统数据不再限于抄下来的电量数据和电力部门发布的电耗账单。电力需求侧管理平台系统性采集企业电力数据,除基础的电力数据外,也将企业用电水平波动情况、峰谷平时段用电数据和电能质量各项指标数据收纳其中,为各企业实施移峰填谷措施和优化用电质量提供依据,为提升整个电网用电环境奠定基础。

通过设定的类比时比分析,企业用户可探讨企业各用配电线路用电水平同期变动状况,也可对比同类线路或设备时段用电水平,为企业实施移峰填谷措施、优化用电质量和寻找节电空间提供导向。电力部门可基于电力需求侧管理平台交互数据实现对地区企业进行统筹管理,通过电力电能数据统计,及时掌控全域企业用电水平,为开展有序用电、优化电力配置和规范电力市场制度提供数据支撑。

3)电能质量优化(www.xing528.com)

电力数据通常分为累计量(电量)和状态量(如电流电压、谐波等)两种。通常情况下,用电企业对累积量电量会重点关注,因它关系到企业需要支付多少费用,但状态量的关注度一直较低,用电企业较为关注的是均值和峰值,能获取的信息量相对较低。功率大小一般是用来衡量用电企业的负载水平,也决定了用电企业向供电企业或供电局申请的负荷容量。假如用电企业与供电企业签订了需量电费核算合同,用电企业需按照需量申请量交付费用,因此确定申请的需量容量是否合理以及是否有较大的可控空间便尤为重要。通过企业用电功基于用电企业功率概率分布,可以统计出用电企业只有极少情况出现的峰值负荷范围,进而便可通过调整企业用电设备在高负荷期的使用来控制企业用电负荷,使部分用电生产设备错开负荷高峰期使用,有效降低用电企业功率需量水平,使企业功率需量容量申请更加合理,在降低用电企业电耗费用的同时,尽量避免因供大于求而导致的电能流失。

功率负载概率分布分析不仅能用于需量容量申请,还能帮助用户查看企业功率负载的波动频率趋势。概率分布可应用于电力系统任何状态量的统计分析,可帮助用户更全面地了解用电系统,并结合常规概率量(均值、标准差、众数、中位数等)系统地查证各指标状态,对标判断各电能指标据超出国家标准的比例,衡量用电企业用配电线路电能质量水平和变化趋势,为电能质量治理提供充足的依据。

4)电力需求响应

实施电力需求侧管理既强调供电企业的主体作用,又强调建立供电企业与电力用户之间的协同关系。需求响应是电力需求侧管理平台实现需求管理的重要手段,供电全业和电力用户之间的双赢关系则是需求响应实施的关键。与传统电力负荷管理不同,电力需求侧管理平台需求响应并不是由电力部门单方面管理负荷,需要调动电力用户积极参与。对于企业用户而言,电力需求侧管理平台电力数据是需求响应方案有效执行的基础,只有基于企业用电历史数据,搭配企业生产安排信息及设备参数信息等,及时分析企业用电趋势,并通过需求响应模拟确认企业在未来时期的需求或响应空间,在保证用电企业正常用电的同时,为配合供电企业输配电调整提供依据。基于电力需求侧管理平台需求响应管理,用电企业可向供电企业提出需求或响应申请,一方面保证企业正常用电,一方面从提供的电力响应中获得补助;供电企业合理安排用电企业的需求响应,制定有效的输配电策略,提高全域用配电效率,同时向积极提供电力响应企业政策倾斜,如优先保证此类企业供电需求,提高用电企业需求响应积极性等。

5)电力系统报警与诊断

电力需求侧管理平台的历史数据和专家系统是电力需求侧管理平台功能的延伸。专家系统库用于积累能源管理案例以及专家团队凭借多年经验定制的诊断规则和治理改造方案,基于专家经验及规则通过人工智能对采集的电力数据进行深入挖掘分析,掌控电力系统实时运行状态、评估用配电效率和电能质量,发掘企业用电漏洞,诊断节能空间,并通过产生异常报警和生成改造方案优化企业电力管理体制。

以某企业用电系统功率因数水平为例,用电企业可根据实际要求设定用电线路功率因数限定值,电力需求侧管理平台定制化设计的机器学习计算模块对整个用电体系的功率因数进行核算,并在专家系统库调用相适应的规则,并配备相应的改造方案。对于功率进行整合分析诊断,确认导致功率因数异常的根本原因,最终根据功率因数异常状况提出治理方案。①当功率因数偏低时,治理方案会提出具体无功补偿设备类型和大小;②无功补偿出现过补时,治理方案可能会建议将固定补偿设备更换成合适的实时无功补偿设备。以现阶段电力需求侧管理平台设计和发展状况来看,大数据应用和机器学习技术已经在逐步用于电力需求侧管理,未来,专家系统有望成为企业电力需求侧管理平台的重要功能模块。