基于需求响应的居民用电负荷控制策略研究(4)

１２５１４１００１４２０００１９５６１７１１２１２２８６１４４０３８３８３５１０００２５７０基于激

励的需

求响应

项目需求侧竞价／回购计划直接负荷控制

紧急需求响

应１６８７５５６８７９３９５７９００５１３７５１６３１１４９３１１１３０４２

可中断负荷

容量备用

调频服务

其他

总计９５２４３５３００４６２１４３４５０１１２４００７１８１１０３３４１１０１０１５６０２２７１２３７ｌ５３００１５８５１０９７８８８１７１０１６０６５２９１２２．２需求响应技术支持

需求侧资源的开发需要先进智能电网技术的支持。需求响应项目的开展和推广很大程度上取决于智能电网基础设施建设的先进程度。需求响应需要智能电网技术可以支持的功能包括：能够分时段测量并有远程通信功能的智能电表；高速度高可靠性高安全性的电力通信技术，用来通知用户端需求响应事件的发生，并能够近乎实时的通知用户最新的电价信息和各家用电器用电量；能够根据历史数据及实时获得的负荷数据，分析一般情境下的负荷削减获得的效益，同时为供电侧和需求侧提供负荷削减建议及电价预测信息；在用户侧拥有方便快捷的可以实现用电负荷的自动化控制的控制中心或者植入式的能源调度控制系统。以上的这些功能可以归类为先进计量技术、电力通信技术及与软硬

哈尔滨理工大学工学硕士学位论文

件相关的智能控制技术。先进计量技术与电力通信技术构成了高级计量架构ｆＡｄｖａｎｃｅｄＭｅｔｅｒｉｎｇＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＡＭＩ），通信技术与智能控制技术构成了能源管理系统。

２．２．１先进计量技术

高级计量架构ＡＭＩ是智能电网的和核心组成部分，是能够在智能电表和电力公司之间实现自动通信的系统，它能够给电力公司提供电表实时测量到的电力系统和用户终端用电的各种电能参数，同时也帮助用户了解电价变化和家用电器的用电情况，实现更明智的用电。ＡＭＩ系统可以在检查电网线路、监控电能质量、防窃电、支持响应型需求响应项目、处理停电事故以及提升顾客服务质量等方面起到重要作用。高级计量架构ＡＭＩ通常由４个部分组成，如图２．１所示，包括智能电表，远程通信网络，数据收集系统和包含数据处理功能的主棚．系统。

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图２．１ＡＭＩ组成图

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终端智能电表测量到的用户用电或其他计量任务的相关数据发送到数据集中器中，通过远程通信网络将数据传送到主机系统进行数据处理，电力公司再

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通过获得的分析数据进行决策。ＡＭＩ的数据管理系统使得电力公司对大量数据的存储和分析能力大大提升。在需求响应项目中，在计量时间间隔及电价波动的时间都大大缩短后，终端用户的计量数据量将大幅度增长，例如计量时间从每月缩短为每小时后，一个终端用户的一年采集数据量便从１２个增长到８７６０个。ＡＭＩ的数据管理系统还可以进行快速的数据处理，通过强大的数据分析能力电力公司更清晰的掌握系统和用户用电情况，这为更合理高效的管理电力系统提供了便利，对电力机制的改进及电价的制定提供了更准确参考数据，更有力的促进需求响应项目的实施。

智能电表是ＡＭＩ系统基础设施中最重要的一环，近年来，智能电表的发展也十分迅速，技术也十分成熟。相对于传统的机电式电表，为了适应智能电网和新能源的使用智能电表具备更先进的功能，包括双向多种费率的计量、用户终端控制功能，计量精度也得到了有效提高，并具有双向通信功能，可以用多种数据传输模式来传递信息。终端用户可以根据自身的用电习惯和需求响应项目来设定具体参数来进行用电管理。为了配合ＡＭＩ系统的建设，建立智能电表网络，智能电表还支持实时读取，远程控制的功能；通过集成在电表内的传感和测量技术，智能电表还可以实现电力系统窃电检测、电能质量检测和故障定位等功能。智能电表这些智能化功能对智能电网和需求响应的发展都有积极的促进作用。

２．２．２远程通信技术

智能电网的通信技术分为单向通信技术和双向通信技术两类，通信网络按照适用范围可以分为用于电力生产过程的通信网络和面向用户服务的通信网络，如图２．２、２．３所示。通信技术的选择使用主要由当地的地理和人口来决定，例如在沿海大城市，人口密度高，数据采集量大，这种环境要求必须有完备的网络基础设施，要安装数据集成装置和数据路由装置，这样才能满足大数据的存储和发送的需求。单向通信通常是指远程抄表，但现在通信技术迅猛发展，单向通信逐渐被取代，未来的电力通信趋势必然是双向通信方式。完全的双向通信可以供电测和需求侧都能同时接受和发送数据，是需求响应供应侧和需求侧双侧互动的前提。当前ＡＭＩ系统的远方通信主要形式有：光纤通信、电力线通信、无线电ＲＦ、ＧＰＲＳ和３Ｇ似Ｇ移动通信等。