摘 要:近年來全國(guó)用電負(fù)荷特別是居民用電負(fù)荷的快速增長(zhǎng),全國(guó)范圍內(nèi)夏季、冬季用電負(fù)荷“雙峰"特征日益突出,氣候現(xiàn)象多發(fā)增加了電力供應(yīng)的壓力。具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性特征的可能源大規(guī)模接入電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來新的挑戰(zhàn),同時(shí)社會(huì)各方面對(duì)電力穩(wěn)定供應(yīng)的要求不斷提高,迫切需要兜牢電力保供的底線。在這種情況下發(fā)改委5月19日就《電力需求側(cè)管理辦法(征求意見稿)》和《電力負(fù)荷管理辦法(征求意見稿)》向社會(huì)公開征求意見,此次公開征求意見的時(shí)間為2023年5月19日至2023年6月18日。
關(guān)鍵詞:電力側(cè)管理;能效管理;電力負(fù)荷;電力監(jiān)控
1 主要內(nèi)容
《電力需求側(cè)管理辦法(征求意見稿)》根據(jù)2017年發(fā)布的《電力需求側(cè)管理辦法》修訂形成,《電力負(fù)荷管理辦法(征求意見稿)》則在2011年發(fā)布的《有序用電管理辦法》基礎(chǔ)上修訂形成。
發(fā)改委在《電力需求側(cè)管理辦法(征求意見稿)》修訂說明中指出,電力需求側(cè)管理是指加強(qiáng)全社會(huì)用電管理,綜合采取合理可行的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理措施,優(yōu)化配置電力資源,在用電環(huán)節(jié)實(shí)施需求響應(yīng)、節(jié)約用電、電能替代、綠色用電、有序用電,推動(dòng)電力系統(tǒng)降碳、提效降耗。到2025年,各省需求響應(yīng)能力達(dá)到較大用電負(fù)荷的百分之3~5,其中年度較大用電負(fù)荷峰谷差率超過百分之4的省份達(dá)到百分之5或以上。到2030年,形成規(guī)模化的實(shí)時(shí)需求響應(yīng)能力,結(jié)合輔助服務(wù)市場(chǎng)、電市場(chǎng)交易可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)可調(diào)節(jié)資源共享互濟(jì)。
《電力負(fù)荷管理辦法(征求意見稿)》根據(jù)全國(guó)電力負(fù)荷管理工作面臨的新形勢(shì)、新要求、新內(nèi)涵,同樣新增了需求響應(yīng)章節(jié),還細(xì)化了有序用電要求,新增了系統(tǒng)支撐章節(jié)。
《電力負(fù)荷管理辦法(征求意見稿)》指出,所謂有序用電,是指在可預(yù)知電力供應(yīng)不足等情況下,依靠提升發(fā)電出力、市場(chǎng)組織、需求響應(yīng)、應(yīng)急調(diào)度等各類措施后,仍無法滿足電力電量供需平衡時(shí),通過行政措施和技術(shù)方法,依法依規(guī)控制部分用電負(fù)荷,維護(hù)供用電秩序平穩(wěn)的管理工作。不得在有序用電方案中濫用限電措施,影響正常的社會(huì)生產(chǎn)生活秩序。不得以和地方節(jié)能目標(biāo)責(zé)任評(píng)價(jià)考核的名義對(duì)用能企業(yè)、單位等實(shí)施無差別的有序用電。
在系統(tǒng)支撐方面,《電力負(fù)荷管理辦法(征求意見稿)》指出,各地電力運(yùn)行主管部門、能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)、電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶應(yīng)加強(qiáng)新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)維及監(jiān)管。
新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)包括用于對(duì)電力用戶、負(fù)荷聚合商、虛擬電廠等開展負(fù)荷信息采集、預(yù)測(cè)分析、測(cè)試、調(diào)控、服務(wù)的軟硬件平臺(tái),是開展電力需求側(cè)管理的信息技術(shù)輔助系統(tǒng),是負(fù)荷管理工作的重要實(shí)施平臺(tái)。
2 實(shí)施電力需求側(cè)管理和電力負(fù)荷管理的意義
2.1延緩電網(wǎng)的投資,提升電網(wǎng)利用率
電力需求側(cè)管理可以通過合理安排用戶用電行為,調(diào)節(jié)用電負(fù)荷,優(yōu)化電網(wǎng)負(fù)載分布,從而延緩電網(wǎng)的投資的需求,降低電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本。
2.2降低尖峰負(fù)荷,保障電力
電力需求側(cè)管理可以通過分時(shí)段的電價(jià)差異或者獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,引導(dǎo)用戶在高峰時(shí)段減少用電或者轉(zhuǎn)移用電,從而降低尖峰負(fù)荷。
2.3提升系統(tǒng)靈,新能源接入壓力
電力需求側(cè)管理可以提升電力系統(tǒng)的靈和適應(yīng)性,降低新能源接入對(duì)電力系統(tǒng)的影響,減少新能源波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響,降低調(diào)度成本。
系統(tǒng)推進(jìn)電力需求側(cè)管理深化和升級(jí),減輕高峰用電負(fù)荷壓力,實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電、環(huán)保用電、綠色用電、智能用電、有序用電,使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行與高質(zhì)量發(fā)展。具體來說,應(yīng)做好以下3個(gè)方面的工作。
1)堅(jiān)持市場(chǎng)化改革,優(yōu)化電力市場(chǎng)體制實(shí)施市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制
2)堅(jiān)持節(jié)約用電,推廣需求響應(yīng)積
3)堅(jiān)持技術(shù)支撐,提升數(shù)字化水平
推動(dòng)信息通信技術(shù)、設(shè)施與能源領(lǐng)域,優(yōu)化完善電力需求側(cè)管理平臺(tái),利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),分析用電數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)用電預(yù)測(cè)和用電調(diào)度,調(diào)節(jié)用電峰谷負(fù)荷,減輕高峰用電負(fù)荷壓力;利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),建立用電監(jiān)管平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)用電情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,加強(qiáng)對(duì)用電行為的監(jiān)管和管理;推廣互聯(lián)網(wǎng)+電力服務(wù)模式,實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的服務(wù),提高用戶用電體驗(yàn),引導(dǎo)用戶在用電時(shí)有意識(shí)地降低用電量,降低高峰用電負(fù)荷。
--本章節(jié)引自華北電力大學(xué)曾鳴、王永利 《實(shí)施需求側(cè)管理,低碳電力系統(tǒng)尖峰壓力》
3 電力需求側(cè)管理和電力負(fù)荷管理數(shù)字決方案
AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)微電網(wǎng)的需求管理和負(fù)荷管理,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)企業(yè)電網(wǎng)電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計(jì)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、照明控制、主要負(fù)荷監(jiān)控、充電樁運(yùn)營(yíng)管理、光伏發(fā)電監(jiān)控、儲(chǔ)能管理、需求響應(yīng)等功能,提高企業(yè)配電和用電智能化,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)用電可靠、節(jié)約、有序用電。同時(shí)系統(tǒng)可以作為區(qū)域電力需求側(cè)平臺(tái)和電力負(fù)荷管理平臺(tái)的子系統(tǒng),接受上級(jí)平臺(tái)的需求響應(yīng)指令,成為電力需求側(cè)管理和電力負(fù)荷管理系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ),安科瑞作為電力需求側(cè)管理服務(wù)機(jī)構(gòu),一直以來為企業(yè)提供需求側(cè)管理和負(fù)荷管理解決方案。
圖1 AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
圖2 安科瑞電力需求側(cè)管理服務(wù)機(jī)構(gòu)能力評(píng)定證書
3.1 電力監(jiān)控
AcrelEMS對(duì)企業(yè)高低壓變配電系統(tǒng)的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補(bǔ)償柜及電纜等配電相關(guān)設(shè)備的電氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、接點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,監(jiān)測(cè)企業(yè)微電網(wǎng)主要回路的電能質(zhì)量并進(jìn)行治理,對(duì)故障及時(shí)處理并發(fā)出告警信息,提高企業(yè)供電可靠性。
圖3 電力監(jiān)控功能
3.2光伏發(fā)電監(jiān)控
監(jiān)測(cè)企業(yè)分布式光伏電站運(yùn)行情況,包括逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計(jì)以及光伏發(fā)電功率控制。
圖4 光伏發(fā)電監(jiān)控
3.3儲(chǔ)能管理
監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)(EMS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲(chǔ)能變流器(PCS)運(yùn)行模式、控制策略,監(jiān)測(cè)電池電流、溫度、SOC/SOH,檢測(cè)系統(tǒng)絕緣狀況,并根據(jù)企業(yè)峰谷特點(diǎn)和電價(jià)波動(dòng)以及上級(jí)平臺(tái)指令設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電策略,控制儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電,實(shí)現(xiàn)削峰填谷,降低企業(yè)用電成本。
圖5 儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)控
3.4功率預(yù)測(cè)
系統(tǒng)基于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù),結(jié)合天氣因素、企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃等,預(yù)測(cè)企業(yè)下個(gè)周期的功率需求和光伏發(fā)電功率曲線,為企業(yè)提前安排能源計(jì)劃、申報(bào)需求響應(yīng)提供數(shù)據(jù)支持。
圖6 發(fā)電功率預(yù)測(cè)
3.5 能耗分析
采集企業(yè)電、水、燃?xì)獾饶茉聪?,進(jìn)行分類分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì),計(jì)算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)以及趨勢(shì),對(duì)標(biāo)主要用能設(shè)備能效進(jìn)行能效診斷,計(jì)算企業(yè)碳排放,為企業(yè)制定碳達(dá)峰、碳中和路線提供數(shù)據(jù)支持。
圖7 能耗分析功能
3.6 照明負(fù)荷控制
智能照明控制功能可以根據(jù)企業(yè)情況實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制、光照感應(yīng)控制、場(chǎng)景控制、調(diào)光控制等,并結(jié)合紅外傳感器、超聲波傳感器,實(shí)現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅,并可以根據(jù)系統(tǒng)的控制策略實(shí)現(xiàn)集中控制,為企業(yè)節(jié)約照明用電。
圖8 照明控制功能
3.7 充電樁負(fù)荷管理
監(jiān)測(cè)企業(yè)充電樁的運(yùn)行狀態(tài),提供充電樁收費(fèi)管理和狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能,并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷率變化和需求側(cè)管理平臺(tái)指令調(diào)節(jié)充電樁功率,使企業(yè)微電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行,響應(yīng)上級(jí)平臺(tái)的功率需求。
圖9 充電樁管理
3.8 需求管理
根據(jù)企業(yè)負(fù)荷波動(dòng)數(shù)據(jù),再結(jié)合上級(jí)平臺(tái)的調(diào)度指令,決定以何種方式參與電網(wǎng)需求響應(yīng),平臺(tái)可通過給儲(chǔ)能系統(tǒng)下發(fā)控制策略,調(diào)整充發(fā)電時(shí)間。平臺(tái)在需求響應(yīng)時(shí)間段調(diào)整可控負(fù)荷功率,停止給可中斷負(fù)荷供電,并且可以根據(jù)企業(yè)可控負(fù)荷數(shù)據(jù)制定需求響應(yīng)控制策略,實(shí)現(xiàn)一鍵響應(yīng)。
圖10 需求響應(yīng)示意圖
3.9 電力需求側(cè)管理相關(guān)硬件設(shè)備
電力需求和負(fù)荷管理需要軟件配合各種電力監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備來實(shí)現(xiàn),具體包括高低壓綜合保護(hù)和監(jiān)測(cè)產(chǎn)品、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)治理設(shè)備、各類智能電表、物聯(lián)網(wǎng)電表、照明控制傳感器、充電樁、接點(diǎn)測(cè)溫、遠(yuǎn)程控制設(shè)備等,安科瑞可以為企業(yè)側(cè)電力需求和負(fù)荷管理提供一站式服務(wù)。
名稱 | 圖片 | 型號(hào) | 功能 | 應(yīng)用 |
中高壓微機(jī)保護(hù)裝置 | AM6、AM5SE | 實(shí)現(xiàn)35kV、10kV回路的保護(hù)、測(cè)量和自動(dòng)控制功能 | 35kV、10kV回路斷路器 | |
弧光保護(hù)裝置 | ARB5-M | 適用于開關(guān)柜弧光信號(hào)和電流信號(hào)的采集,并控制進(jìn)線柜或母聯(lián)柜分閘 | 中壓母線保護(hù) | |
智能操控裝置 | ASD500系列 | 35kV、10kV開關(guān)柜狀態(tài)的綜合測(cè)控以及柜內(nèi)環(huán)境溫濕度的測(cè)量與控制。 | 適用于35kV、10kV開關(guān)柜狀態(tài)的綜合測(cè)控 | |
電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置 | APView500 | 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動(dòng)和閃變、諧波等電能質(zhì)量,記錄各類電能質(zhì)量事件,記錄事件發(fā)生前后的波形,輔助用戶分析電能質(zhì)量發(fā)生的原因,定位擾動(dòng)源。 | 高低壓進(jìn)線回路 | |
動(dòng)態(tài)諧波無功補(bǔ)償系統(tǒng) | AnCos*/*-G Ⅰ型 | 同時(shí)具備諧波治理、無功功率線性補(bǔ)償與三相電流平衡治理和穩(wěn)定電壓的功能,響應(yīng)時(shí)間快,精度高、運(yùn)行穩(wěn)定,能根據(jù)系統(tǒng)的無功特性自動(dòng)調(diào)整輸出,動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功率因數(shù); | 0.4kV電能質(zhì)量治理 | |
智能儀表 | APM500 | 具有全電量測(cè)量,諧波畸變率、電壓合格率統(tǒng)計(jì)、電能統(tǒng)計(jì),開關(guān)量輸入輸出,模擬量輸入輸出。 | 主要用于高低壓電能監(jiān)測(cè)和電能管理 | |
無線測(cè)溫傳感器 | ATE400 | 監(jiān)測(cè)35kV及以下電壓等級(jí)配電系統(tǒng)關(guān)鍵接點(diǎn)溫度和溫升預(yù)警。 | 適用于35kV、10kV以及0.4kV開關(guān)柜母排、斷路器、電纜接頭等接點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè) | |
計(jì)量電能表 | DTSD1352 | 具有全電量測(cè)量,電能統(tǒng)計(jì),80A內(nèi)可直接接入,導(dǎo)軌安裝。 | 低壓配電箱計(jì)量 | |
費(fèi)控電能表 | DTSY1352-Z | 計(jì)量單個(gè)三相用戶電流、電壓、分時(shí)電能,復(fù)費(fèi)率設(shè)置,適用8種季節(jié)模式、8個(gè)時(shí)段費(fèi)率、14個(gè)時(shí)間段設(shè)置,內(nèi)置分?jǐn)嚅_關(guān),可分?jǐn)?0A以內(nèi)三相電流,支持射頻卡刷卡或遠(yuǎn)程充值。 | 用于單個(gè)商鋪、租戶電能預(yù)付費(fèi)或后付費(fèi)模式。 | |
物聯(lián)網(wǎng)儀表 | ADW300W | 主要用于計(jì)量中低壓配電的三相電氣參數(shù),采集狀態(tài)量并控制斷路器,可靈活安裝于配電箱內(nèi),自帶開口式互感器,可實(shí)現(xiàn)不停電安裝,具備RS485、4G、LoRaWan無線通信功能,適用于配電系統(tǒng)數(shù)字化改造。 | 電能計(jì)量改造 | |
物聯(lián)網(wǎng)電氣儀表 | ARCM300 | 三相交流電能計(jì)量、漏電電流測(cè)量、諧波分析、4路溫度采集功能,通過對(duì)配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)施監(jiān)控和管理,可采集狀態(tài)量或控制斷路器,具備RS485通訊或4G通訊功能。 | 電能計(jì)量及電氣消防監(jiān)測(cè) | |
直流電能表 | DJSF1352-RN | 可測(cè)量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等,配套霍爾傳感器(可選)。 | 直流計(jì)量 | |
霍爾傳感器 | AHKC-EKAA | 測(cè)量DC0~(5-500)A電流,輸出DC4-20mA,工作電源DC12/24V。 | 直流系統(tǒng)監(jiān)測(cè) | |
馬達(dá)控制 | ARD3M | 電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器,適用于額定電壓至 660V 的低壓電動(dòng)機(jī)回路,集保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊、運(yùn)維于一體。其完善的保護(hù)功能確保電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,強(qiáng)大的邏輯可編程功能可以滿足各種控制要求,多種可選配的通訊方式適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)不同的總線通訊需求。 | 電機(jī)保護(hù)控制 | |
照明控制 | ASL220Z-S4/16 | 照明控制驅(qū)動(dòng)器,自帶RTC時(shí)鐘芯片,可離線獨(dú)立工作,執(zhí)行定時(shí)任務(wù)(含天文時(shí)鐘)。 | 照明控制 | |
感應(yīng)控制 | ASL220-PM/T ASL220-RM/T ASL220-RP/T | 支持紅外感應(yīng)、微波感應(yīng)、微動(dòng)感應(yīng)、光照度感應(yīng)并預(yù)設(shè)控制邏輯。 | 自動(dòng)感應(yīng)控制 | |
遙信遙控單元 | ARTU-KJ8 | 8路狀態(tài)量采集,8路控制輸出,導(dǎo)軌式安裝,485通訊,可實(shí)現(xiàn)斷路器或接觸器的遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)量采集。 | 狀態(tài)量采集和控制輸出 | |
電動(dòng)汽車充電樁 | AEV200-DC160S | 一種符合國(guó)標(biāo)充電接口標(biāo)準(zhǔn)、輸出功率達(dá)到160kW的直流充電機(jī),滿足快速充電的需要。產(chǎn)品具備過流、過壓、漏電、短路、防浪涌、接地連續(xù)性檢測(cè)保護(hù)等功能。還具備120/80/60/30kW直流充電樁和7kW交流充電樁。 | 充電樁運(yùn)營(yíng)和充電控制 | |
電動(dòng)自行車充電樁 | ACX10A | 投幣、刷卡、掃碼、免費(fèi)充電多種模式,充電保護(hù)和監(jiān)測(cè),可接入云平臺(tái) | 電動(dòng)自行車充電樁和收費(fèi)管理 | |
智能網(wǎng)關(guān) |
| ANet-2E4SM | 邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān),嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議 | 電能、環(huán)境等數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換和邏輯判斷 |
4 結(jié)束語(yǔ)
電力需求側(cè)管理是基于全社會(huì)用電企業(yè)的數(shù)字化系統(tǒng),做好電力需求側(cè)管理需要從企業(yè)微電網(wǎng)的智能化管理開始。而電力需求側(cè)管理是平衡電力供需的重要手段,是提升社會(huì)用能管理水平的基礎(chǔ)保障,是實(shí)現(xiàn)清潔能源消納和能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵路徑。在中國(guó)現(xiàn)代化能源體系建設(shè)過程中,電力需求側(cè)管理將繼續(xù)發(fā)揮重要作用,推動(dòng)我國(guó)能源消費(fèi)方式和能源供應(yīng)方式的轉(zhuǎn)型升級(jí),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙贏。
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