需求侧管理与智能电网课件

从需求管理到需求调度——理念与关键技术何光宇hhhxxjj@163.com2014年10月2从需求管理到需求调度，why？1）焦点问题及解决方法针对：“电量供需平衡，电力供不应求”是电源和负荷的分布的空间不均衡性与负荷分布的时间不均衡性共同作用的结果方法：通过削峰、填谷、移峰填谷、改变用户的用电方式等有效措施，对电力负荷曲线进行整形，减少日峰谷差、周日负荷差、季节负荷差、提高负荷率。

2)负荷管理措施运用价格杠杆电力蓄能技术电蓄冷空调技术电蓄热技术——热泵技术、电锅炉蓄水发电技术、大容量蓄电池蓄电技术

负荷控制技术大中用户内部负荷管理技术电力需求侧管理理念理念：单纯依靠扩大能源供应难于满足不断增长的能源需求，必须考虑需求侧的节约和能源利用效率的提高来源：1973年第四次中东战争引发第一次世界石油危机，燃料价格飞涨需求侧节电方案的投资一般仅为电力供应侧投资的20%-50%。方法：负荷管理、能效提升、优化资源配置、可再生能源1）焦点问题与解决方法焦点问题：除『电量供需平衡，电力供不应求』外，还需解决『电量供不应求』问题解决方法：除『负荷管理』外，还必须：节流：提升能效、优化资源配置开源：可再生能源负荷管理措施这里不再赘述3）优化资源配置热电联产热电冷联产余热及余压利用能源替代措施需求侧响应理念理念：让消费者有选择权变被动为主动在需求侧管理中，消费者往往是被动的需求侧响应中，消费者是主动的更广泛的参与，更好的效果2）理想模式2022/12/13选择方式无限创新，消费者积极自主参与主要方式包括：基于价格的措施、基于激励的措施3）基于价格的措施分时电价：TOU（TimeofUsePricing），如峰谷电价、季节电价等；实时电价：RTP（RealTimePricing）尖峰电价：CPP（CriticalPeakPricing）4）基于激励的措施直接负荷控制，DLC（DirectLoadControl）可中断符合，IL（InterruptibleLoad），类似于DLC，不过需要得到用户同意方能控制设备开、关；需求侧竞价，DSB（DemandSideBidding）2022/12/13自动需求侧响应理念理念：赋能——让消费者有选择能力按消费者预先设定方式，自动对『备选方案』做出响应不但让消费者有选择权，还要让消费者有自主选择能力更广泛的参与，更好的效果2022/12/131）焦点问题焦点问题：海量的分布式能源资源如何集成海量可控负荷（空调、热水器）海量分布式发电装置（风、光、水）海量储能设施（电动汽车）…种类无限、数量无限、潜力无限，如何集成？2022/12/132）解决方法现有调度与控制中心调度对象相对有限：省级电力调度与控制中心：数十个发电厂，数十个变电站未来省级调度与控制中心：数十万的分布式发点装置数百万的可控负荷与储能设施解决方法：成立虚拟电厂基于先进的信息、通讯、自动化技术，将一定区域内的分布式能源资源整合为一个虚拟电厂2022/12/13231需求响应效果评价将需求响应评价指标分为性能、效果、效益评价指标其中，效益评价指标从用户、电网、电厂、社会四个方面进行划分24性能评价指标包括认缴性能指标、峰荷性能指标和响应时间指标。认缴性能和峰荷性能反映用户侧的调峰潜力与调峰性能。响应时间反映负荷变化速度。1性能评价指标

263效益评价指标

需求响应的效益评价指标由用户经济效益，电网经济效益，电厂经济效益和社会效益四部分构成。用户经济效益、电网经济效益和电厂经济效益为直接经济效益，可以货币化衡量。用户经济效益指标从用户益本比和回收周期两方面出发，衡量用户参与需求响应项目的利益，激励用户积极参与。电网经济效益指标为可免电量成本，可免容量成本和电网益本比。可免电量成本和可免容量成本反映了长期市场效益。电厂经济效益指标主要针对单个火电厂制定，包括可免启停成本和可免煤耗成本，可以衡量电厂在需求响应项目中由于削峰填谷带来的负荷率提高获得的经济效益。社会效益指标分为可靠性效益，清洁能源使用率和减少污染气体排放效益。上传信息——各个电器有功、电压等用电信息2需求响应算法与精细化负荷控制实施构想：部署图控制网关云端服务器移动控制终端远程控制中心智能插座本地控制远程控制智能红外控制器下达信息——从控制中心、移动终端传达的控制命令实施构想：运行结果精细化负荷控制754007003020005007050目标：469MW当前：493MW(减负荷5%)4005003虚拟发电厂一个虚拟发电厂可以由不同类型分布式能源资源组成，如：风力涡轮机发电机、太阳能电池、水力发电站以及生物量供能的热电混合站等。合理地选择组合发电机，可以弥补不同类型可再生能源发电本身的不稳定性缺陷。各种储能设施各种可控负荷可以通过虚拟发电厂调度中心对一个区域甚至不同区域内的大量可再生能源资源进行统一调度，提高其可控性和可用性31≈≈NO≈~≈~≈~≈≈≈≈≈≈Pk+jQk发电机输电站配电站变压器馈线开关配电线路配电变压器用户变电站现有电网中，负荷被视作一个固定量。输电线虚拟电厂:负荷侧的可控资源（以配电站变压器为界）终端用户资源普通电器,etc.制热/制冷设备，电动车供能资源能量存储器可再生能源电源(风、太阳能)分布式发电(燃料电池,etc.)配电网电容器电压调节器开关需要添加：配电运行能量存储设备高级监控、通讯与控制设备电网侧

用户侧AdvancedMonitoring,Communications&ControlAdaptedfromEPRIsourceimagePHEVCustomerPortalorMeterLGElectronics“HighDemandPeriod”“Delaywash2hours?”“PleaserespondYesorNo”主要功能：StationStationStationC3先进计量基础设施（AMI）a.停电通知b.自动读表c.电压与负荷监控d.与家域网（HAN）相连4需求侧响应（DR）及分布式电源（DER）a.终端设备监控b.分布式电源及设备监控c.与系统优化集成

2.电容器自动控制a.状态监控b.无功需求监控c.无功优化.SwitchesCapacitorsStationStationCCPHEVEnergyStorage/DERFeederCircuitBreakerAMICommunicationsSwitchesCapacitorsCNONONCNONONONC1.配电自动化

a.监控负荷、开关状态

b.最小化停电影响c.优化潮流展望：虚拟电厂ResidentialCommercialIndustrialStorageWindFuelCellSolar2015andBeyond≈~≈~≈~≈≈CommercialNO/NC≈≈IndustrialResidentialFuel