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提升电力需求侧管理数字化水平运用电力监控系统,实现智能用电

更新时间:2023-11-09   点击次数:364次

在“双碳"目标的背景下,为了扩大发电能力,我们主要采用风电、光伏等清洁可再生能源。然而,在目前的技术条件下,风电和光伏发电并不能提供稳定且可调节的功率输出。为了确保电力供应的稳定性和可靠性,电力需求管理逐渐成为确保电网安全稳定和优化能源结构的必要手段。电力需求管理通过调整和控制用户的用电行为来实现电力系统供需平衡和提高能源利用效率。通过实施电力需求管理,我们可以通过改变用户的用电行为来降低负荷峰值,提高电网利用率,保障电力安全,缓解新能源接入的压力。

延后电网投资,提高电网的利用效率。

电力需求管理能够合理规划用户用电行为,调节用电负荷,优化电网负载分布,从而降低电网投资需求,并减少运营成本。首先,它能实现清洁能源的利用,并优化用电结构,减轻电网负担,减少电网扩建需求。其次,通过建立灵活的市场机制,提高电网利用效率,减少电网调度成本,推动电网升级改造和智能化建设,进一步提高电网的利用率和运行效率.

保证电力供应的安全,降低高峰时段的负荷。

通过设定不同时间段的电价差异或奖励机制,可以进行电力需求侧管理,引导用户在高峰时段减少或延迟用电,从而降低尖峰负荷。尖峰负荷容易导致电力供应短缺、电压不稳定、设备损坏等问题,对电力系统的安全稳定运行造成严重威胁。实施电力需求侧管理可以采用多种方式,如降低用电高峰、平移负荷低谷、增加负荷谷时段用电量、调整负荷曲线等,有效控制尖峰负荷,避免供需失衡问题,减轻电力系统运行压力,降低供电不足风险,确保电力系统安全可靠运行。

提升系统的灵活性,减轻新能源接入的压力。

电力需求侧管理的目标在于增强电力系统的灵活性和适应性,减少新能源接入对电力系统的影响,并降低新能源波动对电网的冲击,从而降低调度费用。此外,电力需求侧管理通过改变用户的能源消费结构,鼓励采用分布式能源和储能系统等先进技术,以缓解新能源接入压力,并提高系统的可靠性。

为了深化和升级电力需求侧管理,减轻高峰用电压力,实现用电节约、环保、绿色、智能和有序,促进电力系统安全稳定运行和高质量发展,我们需要在以下三个方面努力:

为了推动市场调节机制的发展,我们需要继续进行市场化改革,并且对电力市场体制进行优化。

通过差异化的电价和峰谷用电价格制度,引导用户在高峰期适度减少用电量,以降低电力负荷,减轻供电系统的压力。建立透明度高、公正规范的电力市场环境,推进电力市场化改革,完善市场体系和监管机制,提升市场竞争力。建立电力交易平台,提供信息交流和交易撮合等服务,为电力市场提供更便捷、透明的交易服务。

加强市场监管,防止市场垄断,确保市场公平竞争,避免市场失灵,提升交易效率和公正度。

我们必须坚持节约用电,并积极推广需求响应。

加强对推广需求响应的回应,制定更规范的顶层设计,促使需求响应纳入电力规划,建立完善的激励机制,引导大型工业用户积极参与实时需求响应改革。制定节能标准,对高能耗行业在特定时间段限制用电量,在企业要求下建立完善的节能管理体系,自主制定节能标准和措施。完善峰谷电价制度,根据新能源产能等情况进行差异化的电价调整,引导用户在峰谷电价差异较大时调整用电行为,减轻高峰期用电负荷。加大节能措施的推广力度,政府通过财政补贴等方式推广使用节能灯具、节能家电和新能源设备,鼓励企业、居民和公共机构采用节能技术措施。

其次,我们需要持续依赖技术支持,以提高数字化程度。

促进信息通信技术和能源领域的深度融合,改进电力需求管理平台,应用人工智能和大数据技术,分析用电数据,预测和调整用电需求,平衡尖峰和谷时负荷,减轻用电高峰时的负荷压力。建立用电监管平台,利用大数据和人工智能等技术,实时监测和控制用电情况,加强对用电行为的监督和管理。推广互联网+电力服务模式,为用户提供个性化服务,提升用户用电体验,引导用户主动减少用电量,减轻用电高峰时的负荷。

这段文字引用自《实施需求侧管理,缓解低碳电力系统尖峰压力》,这本书是由华北电力大学的曾鸣和王永利共同撰写的。

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电力需求侧管理和电力负荷管理的数字化解决方案是指通过数字技术来进行电力需求的管理和负荷的监控。

《电力需求侧管理办法(征求意见稿)》和《电力负荷管理办法(征求意见稿)》的发布非常及时,结合了新型电力系统的实际问题,为缓解电力供需矛盾提供了政策支持和解决方案。据报道,最近全国多个地区成立了市县级电力负荷管理中心,这标志着各地在电力负荷管理系统的建设改革方面迈出了重要的一步,对于推进电力需求侧管理和电力负荷管理具有重要意义。例如,宁波市能源大数据管理中心(电力负荷管理中心)已接入了宁波1万余户规上企业和3079家用能企业的能源数据,以及698个公共建筑单位的空调负荷数据,并且已经上线了公共建筑空调负荷管理、产业园能源管理、绿色工厂能源监测等20多个能源大数据产品。

AcrelEMS企业微电网能效管理系统能够满足企业级微电网的需求管理和负荷管理。该系统结合物联网和大数据技术,能够实现企业电网的电力监控、能耗统计、负荷预测、照明控制、主要负荷监控、充电桩运营管理、光伏发电监控、储能管理和需求响应等功能,提升企业配电和用电智能化程度,助力企业实现可靠、安全、节能和有序的用电。同时,该系统还可作为区域电力需求侧平台和电力负荷管理平台的子系统,可以接收上级平台的需求响应指令,成为电力需求侧管理和电力负荷管理系统建设的基础。作为电力需求侧管理服务机构,安科瑞一直以来为企业提供需求侧管理和负荷管理的解决方案。

3.1 电力监控

AcrelEMS对企业高低压变配电系统的变压器、断路器、直流屏、母排、无功补偿柜及电缆等配电相关设备的电气参数、运行状态、接点温度进行实时监测和控制,监测企业微电网主要回路的电能质量并进行治理,对故障及时处理并发出告警信息,提高企业供电可靠性。

图3 电力监控功能

3.2光伏发电监控

监测企业分布式光伏电站运行情况,包括逆变器运行数据、光伏发电效率分析、发电量及收益统计以及光伏发电功率控制。

图4 光伏发电监控

3.3储能管理

监测储能系统(EMS)、电池管理系统(BMS)和储能变流器(PCS)运行模式、控制策略,监测电池电流、温度、SOC/SOH,检测系统绝缘状况,并根据企业峰谷特点和电价波动以及上级平台指令设置储能系统的充放电策略,控制储能系统充放电,实现削峰填谷,降低企业用电成本。

图5 储能系统监控

3.4功率预测

系统基于历史负荷数据,结合天气因素、企业生产计划等,预测企业下个周期的功率需求和光伏发电功率曲线,为企业提前安排能源计划、申报需求响应提供数据支持。

图6 发电功率预测

3.5 能耗分析

采集企业电、水、燃气等能源消耗,进行分类分项能耗统计,计算单位面积或单位产品的能耗数据以及趋势,对标主要用能设备能效进行能效诊断,计算企业碳排放,为企业制定碳达峰、碳中和路线提供数据支持。

图7 能耗分析功能

3.6 照明负荷控制

智能照明控制功能可以根据企业情况实现定时控制、光照感应控制、场景控制、调光控制等,并结合红外传感器、超声波传感器,实现人来灯亮、人走灯灭,并可以根据系统的控制策略实现集中控制,为企业节约照明用电。

图8 照明控制功能

3.7 充电桩负荷管理

监测企业充电桩的运行状态,提供充电桩收费管理和状态监测功能,并根据企业负荷率变化和需求侧管理平台指令调节充电桩功率,使企业微电网安全平稳运行,响应上级平台的功率需求。

图9 充电桩管理

3.8 需求管理

根据企业负荷波动数据,再结合上级平台的调度指令,决定以何种方式参与电网需求响应,平台可通过给储能系统下发控制策略,调整充发电时间。平台在需求响应时间段调整可控负荷功率,停止给可中断负荷供电,并且可以根据企业可控负荷数据制定需求响应控制策略,实现一键响应。

3.9 电力需求侧管理相关硬件设备

电力需求和负荷管理需要软件配合各种电力监测和控制设备来实现,具体包括高低压综合保护和监测产品、电能质量监测治理设备、各类智能电表、物联网电表、照明控制传感器、充电桩、接点测温、远程控制设备等,安科瑞可以为企业侧电力需求和负荷管理提供一站式服务。