智能电网下电力需求侧管理

智能电网下电力需求侧管理

李冰张文宇

国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北省石家庄市050011

摘要：电力工业是国民经济发展的重要支撑。在当前我国经济迅速发展的前提下，为了满足人们生产生活和现阶段电力需求侧管理工作的要求，国家电网需要整合各方面资源的优势，总结电力需求侧管理技术的经验，科学合理地规划电网系统，协调好各方面之间的关系，对电网运行进行动态的管理，加强对电负荷的监控，满足当前社会经济发展的基本需求。本文就智能电网下电力需求侧管理展开探讨。

关键词：智能电网；电力需求；侧管理；应用

引言

传统电力需求侧管理是指用户和电力公司共同管理用电需求，以科学合理的能源利用方式，既满足用户用电需求又提高能源利用效率，最终使每个需求侧管理参与者受益的用电管理技术。智能电网相较于传统电网的优越性之一就是强化电网与用户互动、支持用户服务和需求响应。智能电网下需求侧管理能更好引导用户优化用电，提升供电企业负荷管理水平。

1智能电网中的用户需求

电能用户在智能电网中所占据的地位较为关键，这是其与传统电网的重要区别。此类改变一方面使得需求侧管理的内容更加丰富，另一方面也会对供电系统提供更多优质服务，为用户的各项活动产生积极的促进作用。智能电网这一范畴内，社会代理监管部门、电力用户、互联电网企业、局部电网企业、发电企业等共同形成了一个“电能圈”，其往往都有着不同的需求和核心利益。在此之中，可以理解电力用户需求侧为：期望来自系统的电能具备廉价、优质、可靠等特点，借助于对新技术的应用，健全电价体制与管理制度、降低网损，降低运行成本，有效地对系统运行效率加以提升，以此促进配售侧电力市场的完善与承受，在科学合理的基础上尽可能地降低电价。以电力用户“核心需求”作为核心，作为最关键的为用户供电环节，智能电网应对供电可靠性做出保证，尽可能降低网损，有效地对电网经济性指标予以提升，实现用户电能质量的“升级”。

2电力需求侧管理的目的意义

保证电力供需实施平衡,保证供电质量,降低发供电成本,优化资源配置,充分发挥发电、供电设备的利用率,调整、指导、限制某些用户在尖峰负荷时段用电,减小尖峰负荷数值使负荷曲线保持平坦是需求侧管理最基础的管理目的。另外,通过政府采取经济和政策措施,鼓励用户使用先进设备、工艺提高用电效能,改变传统低效用电习惯。加强节能降耗的公众意识,形成节能环保的用电风气。积极寻求替代能源、残余能源的回收和开发新型能源发电的新途径、新方法等,全面提升社会能源的利用率。电力需求侧管理的直接参与者是电力用户,通过需求侧的管理措施可以使庞大的电力用户资源得到优化配置,使有限的电力资源最大限度地满足社会需要。在提高效能和减低成本的同时,保证电力工业的可持续发展。

3电力需求侧管理的基础条件

3.1物联网技术

物联网是以信息传感技术、识别技术、全球定位技术和计算机网络技术为基础,把物体或系统与互联网相连接,进行信息交换和通信,实现监控管理、跟踪定位和模式识别的一种网络。物联网技术为智能电网在智能用电环节上提供了广泛的应用空间。

3.2智能建筑

作为城市发展的一个主要的方向和趋势，智能建筑借助于智能小区、智能楼宇等的建设，引导用户对自身的用电结构加以优化，保证形成社会资源的“共享”，对社会上日趋多元化的用电负荷需求给予充分满足。以电力光纤入户作为基础的“智能家居”，实际上就是借助于各种先进的供电技术、网络通信技术等，对电源储能装置（分布式）、用户用电设备等做出相应的分析和监控，以此为用户提供双向互动服务，并充分保证服务质量。

3.3分布式发电

随着能源短缺和坏境保护问题的日益突出,可再生的新能源利用逐步成为发展趋势,其清洁环保、灵活可靠的优点可对未来大电网给予有力的补充。分布式能源发电技术包括风电、太阳能发电、地热发电、生物质能发电、潮汐发电等多种形式和冷、热、电三联产供电综合利用技术。分布式发电的兴起为能源高效利用和环保提供了新的途径。

3.4新型储能技术

所谓“储能技术”，指的是将电能借助于相应的装置转换成其他形式、便于存储的能量，以尽可能高的效率对其进行存储。在需要的时候，进一步将其予以转换利用。将储能技术加以进一步的完善与优化，可以更大程度上借助调节电力生产的方式对负荷的季节性、日间、日内等变化问题进行解决。截至如今，储能技术包括相变、电磁、电化、机械以及天然等一系列储能形式。除此之外，电动汽车的电池同样也可以被算作智能电网中一个主要的移动存储办法。

3.5互动用电

智能电网强调的就是用户的参与,鼓励用户和电网之间的双向互动。在智能电网领域中,家用智能电器如智能电表、家庭集成通信网络、高级计量单元等和电网之间的双向互动将更为密切,这种双向互动可实现合理使用电能,达到降低电费提高效率的目的。在智能电网中,先进计量体系的建立发展目的就是实现用户端和电网侧的双向计量和双向实时通信,完成远程监控和需求侧管理功能。此外,需求侧管理和分时电价技术对用户用电行为可以合理指导,更好地为经济互动用电服务。

4电力需求侧管理新方法

4.1能效管理

为了创造更多的经济收益，电力企业需要通过改革，做好日常的能效管理，通过丰富的手段，为用户提供更加优质的服务，鼓励他们不断采用更先进和高效的用电设备，有效提高用户侧用电效率，降低实际能耗，减少实际生产成本，推动电力行业的节能发展。

4.2负荷管理

负荷管理是指电力供应企业使用负荷调整手段来改善用户的用电行为和用电方式，来实现消减电网最大负荷、减少装机容量、降低电力投资及电网运行成本。负荷调整技术目前常用的有三种，即削峰（降低电网在高峰时段的负荷）、填谷（增加系统空闲发电容量的利用率）和移峰填谷（调节电网负荷高峰和负荷低谷时间段，使供电负荷率更平滑）。目前主要的技术手段有阶梯电价和峰谷电价等。

4.3能源替代与余能回收

为了实现资源的循环利用，电力公司可以采用能源替代与余能回收的方式，把燃油、燃煤、燃气的设备采用电动的方式，从而降低实际的成本，不断降低能耗，进一步提升资源的利用的效率，降低能耗，满足实际生产的基本要求。

4.4提高电力负荷预测精度

电力负荷预测是电力生产运行体系中的重要环节，对电网规划、检修、营销、调度有直接影响，同时也是峰谷电价、移峰削谷的基础。在智能电网中，通过采用新的技术和方法，不断提高负荷预测的精度，为提高DSM管理水平提供有力保障，提高电网运行和生产的效率。当前电力负荷预测包括短期负荷预测和中长期负荷预测，相应的有效的手段包括时间序列法、多元线性回归法、灰色模型法、支持向量机模型预测法等。

结语

智能电网的特征要求需求侧管理在电力市场政策指导和先进技术的支持下,发挥科学管理和调整分布式发电资源,改善用户用电行为和方式实现“削峰填谷”的功能,并通过调整电价机制,引导用户合理用电,达到更加高效地利用电能和输电设备的目的。

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