对用户侧柔性负荷调控实现需求响应的分析

茹震华

摘要：对于电力建设投资、电网运行经济效益改良而言，电力需求侧管理可以起到明显的改善效果，因此需求侧管理对于提高电力企业能源应用和分配效率、有效均衡电力需求、降低环境负荷压力等方面有重要意义。在需求侧管理方面，柔性负荷控制是核心内容，其涵盖了中断负荷、用户侧发电等要素。在不影响居民正常生活的情况下,根据电力高峰时段和用户意愿,通过调控平台对居民侧的大功率电器进行柔性负荷调控,以提升海量微负荷参与电网调峰的能力。进而有效降低高峰电力负荷,实现削峰填谷,提高现有电网利用率,保障电网供电的安全可靠。

关键词：用户侧柔性；负荷调控；需求响应

引言

随着经济和电力需求的快速增长，中国电力供需经常处于偏紧状态；随着智能电网建设的不断推进，需求响应逐步应用于备用、辅助服务等调度运行中。中断负荷可以作为特殊的备用容量资源，对备用服务市场的意义重大。调度高载能负荷可以在尖峰日实现削峰填谷的目的,在非尖峰日实现大规模新能源消纳的目的。因此两种调度模式可以在新能源消纳方面实现互补。

1.需求侧管理中柔性符合概念简述

　　1.1需求侧管理概念

　　需求侧管理（Power Demand Side Management）简称DSM，这一概念始于美国上世纪七十年代电力投资障碍问题爆发时期，当时以美国为主的西方发达国家出现财政不景气、法律压力增加、公众舆论压力增加等问题，各大电力公司为了解决电力建设投资压力问题、电网运行的经济性于可靠性问题、电力生产能耗问题而提出了需求侧管理方案，在近40年的应用实践中取得了较高成效。

　　这一管理方案的本质内容在于从用户需求出发，通过企业于用户的协作来改变用电模式、电能分配模式，以提高用电效率，减少电量无益消耗的问题。在具体的应用中，旨在实现以负荷管理技术改变用户用电方式，降低电网负荷，最终实现电力节约、减少电力生产成本的目标。在具体的内容上，包括了负荷管理、新用电服务项目、战略性节能、电气化、用户自备发电、用户市场调整等内容，而其中负荷管理是最为核心的内容之一。

　　1.2用户侧发电管理

用户侧发电是从成本效益角度出发，考虑使用有条件的用户所提供的自备发电设备，一方面可以通过用户发电缓解供电压力，另一方面也可以通过模块化发电、存储等方式来弥补电力资源短缺问题。这一方案可以在一定程度上降低电力市场资源紧缺问题，另一方面也可以帮助电力公司手机更多的用户侧发电资源。

2.负荷技术与需求侧管理

2.1需求侧管理内容

电力需求侧的管理主要是实现用户电力的控制和节约，包括用户用电高峰时将用电转移到低谷、降低电网的负荷或者是在用电低谷时，提高负荷来提高电力低谷的用电。另外，也可以通过改变用电的方式来改变用电的负荷，或是应用一些节约用电的设备实现用电效率的提升。它在减少用电量的同时也可以保证电力需求，具体的需求侧的管理系统如图：

图 2-1 系统框架结构

2.2需求侧管理系统优势

以往所使用的 DTS 调节系统的数据来源是在教员的控制下培训的状态，但是需求侧系统的数据来源却是厂站实际的采集，图形、参数等数据都是真实可靠的，不论是外在界面还是内在的机制，都与实际的系统保持高度的一致。这种电力系统与监控分离的系统特性，使两者之间形成了天然的防火墙，使系统达到规定的质量和指标时所需要付出的代价要比以前更低些。

2.4负荷技术的应用成效

（1）电力负荷技术可以遥控监测电表、母线等电气参数实现负荷控制、主站通信、交流采样等功能，对电表、计量柜等异常情况进行监控。在进行管理功能的时候，可以按照计划在某时间段进行错峰效果的分析，并且对终端实现远程负荷的控制。它的应用可以深入了解负荷的特性，准确的预测电力的负荷，制定科学的供电方案。这样的应用，可以根据不同的条件对用电的指标进行计划。不仅可以长期的负荷的预测的计划，而且也能够对短期的负荷进行预测，能够保证用电工作的高度计划性。

（2）电力负荷的应用能够优化电力的运行方式，对电力的负荷进行有效地控制，制定目标、优化电力运行的方式以及保证电力的供应等。通过电力负荷技术在需求侧管理中的应用，可以有效的进行电力的管理。通过编制，也可以进行强制的错峰，实行轮休的休息制度，主动避开用电高峰期的电力压力，实现各级的管理的目标。

（3）电力负荷技术的应用可以有效的控制和监视电力负荷的正确率和准确率，增强电网电力负荷，减少电路拉闸对用户的用电进行影响。如果是在需要紧急断电的情况下，该技术也可以保障对用电电荷进行限制，保障电网的安全。

3.用户侧发电管理的应用前景及建议

　　3.1用户侧发电的应用于推广前景

　　用户侧发电管理主要基于分布式发电理论而产生，分布式发电指的是在用户现场或靠近用房现场配置较小的发电组，以满足特定用户的需要，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。分布式电能效应具体表现为在特定的配电线或者变电站实施小型化、标准化的发电机和电能储存装置或者其他需求侧管理技术来提供比全体集中发、输、供配电成本更小的服务方式。这种分布式技术，如果在配电系统中的合理位置加以应用，不仅对输配电系统有价值，而且可以通过延期或者降低资本投入而对发电系统也有好处。作为供电公司，可能会因为采用分布技术而支付更高的单位容量成本和单位电能成本，但综合采用该措施的收益，总的来说仍然是给用户提供低成本的服务。将用户发电纳入到电力系统负荷侧管理当中，可用于紧急用电、功率需求，一次实现供电企业与分布式电源供电间的协调和互补，是一种十分理想的电能合理分配方式，在未来的智能电网管理中有较高的应用前景。

　　3.2用户侧分布式发电管理的应用建议

用户侧发电所产生的加之不仅仅包括直接向电网输送的电能，也包括相关馈线容量限制等作用，可以辅助降低馈线投资。一般典型的用户侧电源规划过程先从一个包括新的配电站和传输线路方案的规划方案开始，然后，需要做的工作是通过核算决定是否和在哪儿利用用户侧电源来代替输电电路和变电站的投资更加经济。与此同时，也要考虑用户侧发电量较少时可能产生的损益问题。

4.结束语

电力负荷系统的实时监控、遥控操作等方面的功能在需求侧的管理的应用，不仅为其提供了相关的技术支持而且使需求侧的管理工作取得了一定成效，提高了电力用户的用电效益。在当今严峻的用电形势下，不断改善用电系统的功能，合理控制用电的秩序，运用电力负荷控制技术，提升社会的总体经济效益，对我国尽快实现现代化的进程具有极其重要的作用。

参考文献：

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