配电网分布式能源需求侧响应
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需求侧响应
电力需求响应(Demand Response,简称DR)是指电力市场价格明显升高(降低)或系统安全可靠性存在风险时,电力用户根据价格或激励措施,暂时改变其用电行为,减少(增加)用电,从而促进电力供需平衡、保障电网稳定运行、抑制电价上升的短期行为。
简单来说,需求侧响应是用户响应电网的号召,有计划地暂时调整自己的用电情况(包括减少和增加两种情况),从而促进电力系统稳定的行为。
20世纪90年代,我国电力供应紧缺,为了保护电力资源,实行计划用电,强行限制需求侧用电量,超标企业会被强行拉闸限电,属于政府对电力市场对行政干预。
到1993年,传统电力需求侧管理被正式引入我国,以经济手段解决缺电问题,从限制电能的消费,转变为减少电能的浪费。
我国开展的需求侧管理工作主要有峰谷分时电价和负荷控制两项。
而在电力工业市场化改革后,传统一体化电力公司被拆分,难以找到一个需求侧管理的责任主体,我国的电力供应也已经具有足够保障,需求侧管理需要变革为“电力需求响应”。
需求响应不再是强制手段,而是发出信号驱动用户自愿响应;目的也不止是供需平衡,也包括提高系统消纳可再
生能源电量,并保障电力系统稳定运行。
同时,需求响应可以充分唤醒负荷侧沉睡资源,引导客户优化用电负荷,促进源网荷储友好互动,增强电网应急调节能力。
我国不同省份的定义、类型、流程、效果评估和补偿机制等等有所不同,在各省份政府发文公布的需求响应实施方案中会有具体描述。
需求侧响应实施方案随着社会经济的不断发展,能源消耗问题日益凸显,尤其是电力能源的需求与供给之间的矛盾日益尖锐。
在这种情况下,需求侧响应成为了解决电力需求与供给矛盾的重要手段之一。
需求侧响应是指通过改变用户的用电行为,减少用电高峰期的用电负荷,从而达到平衡电力供需的目的。
那么,如何有效实施需求侧响应方案呢?本文将就此展开讨论。
首先,实施需求侧响应方案需要建立健全的监测体系。
通过监测用户的用电行为和用电习惯,可以更加准确地掌握用户的用电需求,为制定合理的需求侧响应方案提供数据支持。
同时,监测体系也可以帮助电力部门更好地了解电力供需情况,及时调整用电策略,保障电力供应的稳定性。
其次,制定差别化的电价政策是实施需求侧响应方案的关键。
通过合理制定电价政策,引导用户在高峰期主动减少用电,提高用电的弹性,从而降低电力需求高峰期的用电负荷。
差别化的电价政策可以通过高峰期电价调升、谷期电价调降等方式来实现,激励用户在高峰期减少用电,提高用电的效率。
另外,加强宣传教育也是实施需求侧响应方案的重要环节。
电力部门可以通过多种途径,如媒体宣传、社区宣传、学校宣传等,向用户普及需求侧响应的重要性和意义,引导用户树立节约用电、科学用电的理念,提高用户的用电意识和用电素养,从而有效地减少用电高峰期的用电负荷。
此外,推动智能电网建设也是实施需求侧响应方案的重要途径。
智能电网可以通过智能计量、远程控制等技术手段,实现对用户用电行为的精准监测和控制,为制定差别化的电价政策和实施需求侧响应方案提供技术支持,提高用电的灵活性和可控性。
最后,建立健全的奖惩机制是实施需求侧响应方案的重要保障。
通过建立奖励节约用电的机制和惩罚浪费用电的机制,激励用户自觉减少用电高峰期的用电负荷,提高用电的效率,保障电力供应的稳定性。
综上所述,实施需求侧响应方案需要建立健全的监测体系,制定差别化的电价政策,加强宣传教育,推动智能电网建设,建立健全的奖惩机制。
只有通过多方面的努力,才能更好地实施需求侧响应方案,解决电力需求与供给之间的矛盾,保障电力供应的稳定性。
主动配电网中储能和需求侧响应的联合优化规划一、本文概述随着全球能源结构的转型和智能电网的发展,主动配电网(Active Distribution Network,ADN)在电力系统中扮演着越来越重要的角色。
主动配电网不仅能够实现对分布式能源的有效接入和控制,还能够提高电力系统的供电可靠性和经济性。
储能系统(Energy Storage System,ESS)和需求侧响应(Demand Response,DR)作为主动配电网的重要组成部分,对于提高电力系统的灵活性和效率具有重要意义。
因此,本文旨在研究主动配电网中储能和需求侧响应的联合优化规划问题,为电力系统的可持续发展提供理论支撑和实践指导。
具体而言,本文首先将对主动配电网、储能系统和需求侧响应的基本概念、原理和应用现状进行详细介绍,为后续研究奠定理论基础。
本文将分析储能系统和需求侧响应在主动配电网中的作用和影响,探讨二者联合优化的必要性和可行性。
在此基础上,本文将建立基于多目标优化理论的联合优化规划模型,综合考虑经济效益、环境效益和社会效益等多个方面,以实现储能系统和需求侧响应的最优配置和运行。
本文将通过算例分析验证所提联合优化规划方法的有效性和实用性,为实际工程应用提供参考和借鉴。
本文的研究不仅对于推动主动配电网的发展具有重要意义,同时也能够为电力系统的智能化、绿色化和可持续发展提供有力支持。
二、主动配电网现状分析随着可再生能源的大规模接入和电力电子设备在电力系统中的广泛应用,主动配电网(Active Distribution Network,ADN)的概念逐渐浮出水面。
主动配电网强调了对分布式电源(Distributed Generation,DG)的有效集成、对负荷侧的主动管理和对电力流、信息流的双向流动与互动。
这些特性使得主动配电网能够更好地适应电力系统的变革,提高配电网的供电可靠性和经济性。
然而,主动配电网也面临着诸多挑战。
一方面,可再生能源出力具有随机性和波动性,如何有效平抑这种不确定性对配电网的影响,是主动配电网需要解决的关键问题之一。
基于需求侧响应的主动配电网多源协调优化调度卢锦玲;初文奇;於慧敏;郭金体;马冲【摘要】为提高主动配电网对可再生清洁能源的消纳能力,降低负荷峰谷差,对储能系统、可控分布式发电单元、柔性负荷的协调调度设定优先级,以减小发电成本、储能等效运行成本和源荷共赢成本为子目标,构建综合成本最小的主动配电网和能源终端用户合作共赢的优化调度模型.建立基于距离最小化原则和离差平方和的双目标决策函数,通过熵权-AHP(AnalyticHierachy Process,AHP)综合赋权法,计算目标函数中各子目标权重系数.采用改进的具有主动搜索和主动学习特性的APSO(Active Particle Swarm Optimization,APSO)算法,对所建模型进行求解.以44节点主动配电网络测试系统为算例,验证了优化调度策略的有效性和合理性.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2018(034)011【总页数】8页(P30-37)【关键词】主动配电网;源荷共赢;协调调度优先级;主动粒子群算法【作者】卢锦玲;初文奇;於慧敏;郭金体;马冲【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定 071003;华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定 071003;无锡供电公司,江苏无锡 214000;华北石油管理局水电厂,河北任丘 062550);华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TM7340 引言主动配电网(Active Distribution Network,AND)是有高渗透率DG(Distributed Generation)接入的具有主动控制和主动管理能力的配电网,主动配电网发电侧的主动参与和用户侧的主动响应使配电网由原来的被动接收电能变为主动利用电能[1]。
主动配电网的优化调度是通过对DG、储能、柔性负荷等分布式能源设备的合理控制,达到增强对可再生能源消纳能力,节能降耗,提高电网运行可靠性和供电质量的目的[2]。
需求侧响应工作手册需求侧响应是一种灵活的能源管理方法,通过调整能源使用行为来响应电网需求变化,以平衡供需关系。
这种方法可以帮助电网更加高效地运行,减少能源浪费,提高能源利用率。
需求侧响应工作手册是为了帮助能源管理人员和用户了解需求侧响应的原理和操作方法,以便他们能够有效地参与到需求侧响应活动中,从而为电网的稳定运行做出贡献。
第一部分:需求侧响应的原理和意义需求侧响应是指通过调整能源使用行为来响应电网需求变化,以平衡供需关系。
在电网负荷高峰期,需求侧响应可以帮助减轻电网负荷压力,避免电网过载;在能源短缺期,需求侧响应可以帮助降低能源消耗,减少能源浪费。
因此,需求侧响应对于提高电网运行效率,降低能源消耗具有重要意义。
第二部分:需求侧响应的操作方法1. 能源管理人员应该了解本地电网的负荷特点和需求侧响应的潜力,制定相应的需求侧响应计划。
2. 用户可以通过调整用能行为来参与需求侧响应活动,比如在电网负荷高峰期减少用电,或者在能源短缺期采取节能措施。
3. 使用智能电网技术,对用户的能源使用行为进行监测和控制,以实现需求侧响应的自动化管理。
第三部分:需求侧响应的案例分析1. 某地区的一家大型工厂通过调整生产计划,参与了电网的需求侧响应活动,成功减少了电网负荷压力,避免了电网过载。
2. 某小区的居民通过安装智能电网设备,参与了电网的需求侧响应活动,成功降低了能源消耗,减少了能源浪费。
第四部分:需求侧响应的未来发展未来,随着智能电网技术的不断发展和应用,需求侧响应将会变得更加智能化和精细化。
用户可以通过智能电网设备实时监测自己的能源使用行为,并根据电网需求进行自动调整,以实现更加高效的需求侧响应。
同时,电网运营商也可以通过大数据分析和人工智能技术,更加精准地预测电网需求,制定更加有效的需求侧响应计划。
总结需求侧响应是一种灵活的能源管理方法,可以帮助电网更加高效地运行,减少能源浪费,提高能源利用率。
通过本手册的学习,希望能够让更多的能源管理人员和用户了解需求侧响应的原理和操作方法,从而能够有效地参与到需求侧响应活动中,为电网的稳定运行做出贡献。
电网管理中的需求侧响应策略分析随着能源需求的增长和环境问题的加剧,电力系统管理面临着日益严峻的挑战。
在传统的电网管理中,供应侧一直是主导角色,而需求侧的参与度相对较低。
然而,随着电力市场的发展和技术的进步,需求侧响应策略正在成为电网管理中的重要组成部分。
需求侧响应,顾名思义,是指通过调整用户的电力需求来参与电网的管理和运营。
这一策略的核心目标是在实现供需平衡的同时,最大程度地提高电网的可靠性和效率。
随着可再生能源和分布式能源的快速发展,需求侧响应策略的意义更加凸显。
首先,需求侧响应策略能够提高电网的可靠性。
传统的电力系统中,供电是通过不断增加发电能力来满足需求的。
然而,这种方式在面对高峰期需求激增或突发故障时,往往难以满足用户的需求。
而需求侧响应策略的应用可以通过降低用户的电力需求来缓解电网压力,保证供需平衡。
例如,通过智能电力调控系统,用户可以在高峰期减少用电负荷,为电网运行提供更大的弹性。
其次,需求侧响应策略对于电网的节能减排也具有重要意义。
随着能源问题日益凸显,大规模开发可再生能源已成为各国能源战略的重要组成部分。
然而,可再生能源的波动性和间断性给电网的平稳运行带来了一定的挑战。
在这种情况下,通过需求侧响应策略,用户可以根据电网的实时状况和可再生能源的供应情况,调整自己的用电模式,从而实现能源的优化利用和减少碳排放。
第三,需求侧响应策略有助于提高电力市场的竞争性和透明度。
电力市场的开放竞争对于促进能源产业的发展和优化资源配置至关重要。
然而,传统的电力市场往往只注重供应侧的角色,缺乏对需求侧的关注。
而需求侧响应策略的引入,可以激发用户参与市场竞争的积极性,并通过需求灵活性的提高,优化价格形成机制,使电力市场更加公平和有效。
在实施需求侧响应策略时,还要充分考虑技术、经济和管理等多个方面的因素。
其中,技术支持是实施需求侧响应的基础。
智能电力调控系统、能源管理系统等新技术的引入,为需求侧响应策略提供了可行的技术手段。
主动配电网文献综述-初稿-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN主动配电网文献综述摘要:分布式电源( distributed generation, DG)和电动汽车的大量接入、智能家居的普及、需求侧响应的全面实施等显着增强了配电系统规划与运行的复杂性,同时,未来的配电网对规划与运行的优化策略提出了更高的要求。
作为未来配电网的一种发展模式,主动配电网( active distribution network, ADN)开始受到人们的关注。
本文主要探讨总结了主动配电网的国内外现状,主动配网网工作原理,主动配电网的运行方式、标准、对应的国内外指标及计算方法以及主动配电网的算法研究。
关键词:主动配电网,分布式发电,潮流算法,粒子群算法,混合算法0 引言近年来,全球范围内气候变暖及极端天气事件日益频发,严重威胁着人类社会的可持续发展。
根据国际发展援助研究协会(DARA)数据,在过去10 年间,气候变化每年平均造成超过万亿美元经济损失,约占全球GDP 的%。
到2030年,该比例预计达到%[1]。
在诸多因素中,人类过度排放温室气体被认为是导致全球气候变化的重要原因[1, 2]。
为应对上述挑战,英国政府于2003年首次提出了低碳经济(low-carbon economy)的发展理念:倡导通过技术创新、产业转型、新能源开发等多种手段提高能源供应多样性,降低对化石能源的依赖以减少碳排放,最终达到经济社会发展与生态环境保护双赢的理想目标[2]。
构建低碳经济模式,推进“经济-能源-环境”协调可持续发展此后逐渐成为世界各国的普遍共识。
我国在2009 年明确提出了“2020年非化石能源占一次能源总消费量的15%,单位GDP 的CO2 排放比2005 年下降40%~45%”的低碳发展战略目标[3],并在“十二五规划”中制订了“2015年非化石能源占一次能源消费比重达到%;单位GDP 能源消耗降低16%,单位GDP 二氧化碳排放降低17%”的阶段性任务。
电力系统中的需求响应技术研究随着社会经济的不断发展和人们对电力需求的日益增长,电力系统的安全稳定运行成为了至关重要的问题。
为了满足用户多样化的用电需求,提高电力系统的安全性和可靠性,需求响应技术应运而生。
需求响应技术可以通过调整用户的电力消耗行为,使得电力系统的供需平衡更加灵活和高效。
需求响应技术的定义需求响应技术(Demand Response,简称DR)是指通过改变用户用电行为,使其在电力系统供需矛盾加剧时主动减少用电或转移用电负荷,以达到调节供需平衡的目的。
通过采用需求响应技术,电力系统可以在供电不足或供电不稳定的情况下,通过调整用户的用电行为,保证系统的安全稳定运行。
需求响应技术的分类根据需求响应技术的实施方式和调整策略,可以将其分类为以下几种类型:1. 时间灵活调整:这种方式主要是通过调整用户用电的时间分布,将高峰期的电力消耗转移到低峰期,以平衡系统的供需矛盾。
例如,电力公司可以与用户签订合同,对于在高峰期减少用电量的用户给予一定的奖励。
2. 负荷管理:这种方式主要是通过调整用户的用电设备运行模式或关闭一部分负荷,来减少系统的需求。
例如,通过智能电网技术,可以实现对家电、空调等负荷的远程控制,以降低用电峰值。
3. 储存能源应用:这种方式主要是通过利用电力系统中的储能设备,将低负荷时段的过剩电能存储起来,在高负荷时段释放,以平衡供需之间的差异。
近年来,随着储能技术的发展,储能设备在需求响应中发挥的作用越来越大。
需求响应技术的优势与挑战需求响应技术的实施具有一定的优势,但也面临一些挑战。
优势方面,需求响应技术能够提高电力系统的供需平衡能力,降低用电峰值,减轻系统负荷。
此外,需求响应技术还可以激发用户的参与热情,提高用户对电力消耗的认知,促进能源节约和环境保护。
挑战方面,需求响应技术需要建立完善的监测和管理系统。
监测系统可以实时获取用户的用电信息,而管理系统可以对用户的用电行为进行动态调整和优化。
《考虑需求响应的微电网及多综合能源系统参与电力市场优化调度策略》篇一一、引言随着能源结构的转型和电力市场的逐步开放,微电网和多综合能源系统在电力市场中的角色日益重要。
这些系统不仅为电力供应提供了新的可能性,同时也为电力市场的优化调度带来了新的挑战和机遇。
本文将探讨在考虑需求响应的背景下,微电网和多综合能源系统如何参与电力市场的优化调度策略。
二、微电网及多综合能源系统的基本概念微电网是由分布式发电、储能系统、负荷等组成的局部电力系统,它可以独立运行,也可以与外部电网互联。
而多综合能源系统则更加复杂,它涉及电力、热力、燃气等多种能源的集成和优化使用。
这些系统具有灵活的能源供应方式和高效的能源利用效率,为电力市场的优化调度提供了新的可能性。
三、需求响应在电力市场中的作用需求响应是指通过改变用户的电力消费行为来响应电力市场的变化。
在电力市场中,需求响应可以通过价格型需求响应和激励型需求响应两种方式实现。
价格型需求响应是通过电价的变化来引导用户改变电力消费行为,而激励型需求响应则是通过给予用户一定的激励来鼓励其改变电力消费行为。
需求响应的引入,可以有效地平衡电力市场的供需关系,提高电力市场的运行效率。
四、微电网及多综合能源系统参与电力市场优化调度策略在考虑需求响应的背景下,微电网和多综合能源系统可以通过以下方式参与电力市场的优化调度:1. 分布式能源的优化配置:微电网和多综合能源系统可以根据自身的能源供应能力和用户的需求,合理配置分布式能源,保证电力的稳定供应和高效利用。
2. 需求响应的协调:微电网和多综合能源系统可以通过与需求响应系统的协调,实时调整电力供应和用户的需求,实现电力的供需平衡。
3. 储能系统的应用:储能系统可以在电力市场供需不平衡时,通过充放电来平衡电力系统的供需关系,提高电力市场的运行效率。
4. 市场化运营策略:微电网和多综合能源系统可以通过参与电力市场的竞价和交易,实现自身的经济效益和社会效益。
电力市场中需求侧响应对电力系统的影响分析作者:郑鑫来源:《科技创新导报》2017年第35期摘要:电力市场中需求侧响应是通过对用户的用电量进行调整来提高系统的资源配置,对电力市场工业、经济发展及环境保护有着促进作用。
将需求侧响应引入电力市场中,通过电力价格信号与电力市场激励机制,来增加需求侧价格弹性在电力市场中的作用,减少电力市场中市场主体的操纵力,促使电力市场竞争有效、公平进行,保证电力系统安全可靠性,促进电力市场的良性运行。
关键词:需求侧响应电力市场电力系统影响成本效益中图分类号:F123.9 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)12(b)-0207-02打破电力市场垄断,引入电力市场竞争机制,优化电力资源配置,提高电力市场运行效率是世界各国电力改革的方向。
电力竞争市场可以优化资源配置,但由于电力商品是发、输、配同时完成,且不可以大量储存,故电力市场并不是理想的竞争市场。
由于市场中缺乏需求侧响应,因此在电力供应紧张的情况下,就会形成供应侧的市场力,发电厂利用市场力,抬高电价,损害了消费者和市场参与者的利益。
故,要将需求侧和供应侧同时考虑,才可形成良性的电力市场。
各国的电力市场都在不断的探索中,建立基于电力市场的需求侧响应计划。
将需求侧响应引入新电改形势下的电力市场中,提高能效,保障用电秩序,以需求侧响应管理促进可再生能源的消纳,提高电能在终端能源消费中的比重。
1 电力市场中需求侧响应对电力系统的影响分析1.1 电力市场中需求侧响应对发电侧的影响分析需求侧响应可使用户在用电高峰时调减用户用电量,在用电低谷时期增加用户的用电量,从而提高电力系统的运行效率,保证电力系统安全运行,避免发电企业操纵市场力抬高电价。
用户可以通过预计企业的用电成本,通过更改用电方式或用电时间来对电力市场中的用电实时价格作出需求响应,即当用电高峰时段,用户减少负荷高峰时段的用电量,或者可把处于高峰时段的用电量转移到用电低谷时段,减少用电高峰时段用电量进而减少高峰发电容量的作用。
智能电网实时需求响应控制方法分析随着经济的快速发展和能源的补给不断增长,能源需求不断增长,而供给面临着巨大的压力和影响。
智能电网可以充分利用能源资源,提高能源利用效率,解决能源供需矛盾,减少对环境的污染,更加符合可持续发展的要求。
因此,智能电网已成为可持续发展的战略选择,而实时需求响应控制方法则是智能电网应用的核心技术之一。
一、智能电网概述智能电网是一种将计算机技术、信息技术和控制技术应用于电力系统中的技术,是将现代信息技术与传统电力系统有机结合的新型电网。
智能电网拥有智能计量、智能配电、智能控制、智能传感、智能调度、智能优化等一系列技术手段,并与能源产业、公共事业、信息技术、金融服务等相融合,形成一个新型的智能电力系统。
智能电网的实现需要集成传感器、实时通信、大数据分析和云计算等现代信息技术,为电力调度提供实时数据和分析预测,提高电力供应效率。
此外,智能电网还包括分布式能源、电动汽车等新能源设备,并采用智能微电网技术,自主实现电量的制造、储存、传输和消费等电力交互过程,可实现能源的可再生和可持续使用。
二、实时需求响应控制方法实时需求响应控制方法是智能电网的关键技术,其目的是通过外部市场需求信号,实现电力的按需供需,将各类用户的瞬态需求、负载特性和分布式发电信息进行整合,以最优化的方式控制电网负荷和分布式发电,使电力供需达到动态平衡。
实时需求响应控制方法主要包括两部分:需求侧响应和供给侧响应。
需求侧响应是指通过节约能源、峰谷电价时段调整等方式,实现对电力的需求整体控制。
供给侧响应是指增加分布式电源、灵活调整发电容量、应对紧急情况等,使电网自主调节实现平衡。
实时需求响应控制方法的具体应用包括以下几个方面:1. 基于电量预测的负荷预测方法:通过建立负荷预测模型,对未来电力消耗情况进行预测,按照预测结果进行调度和供应。
2. 细粒度的定价和费用结构:根据用户需求偏好和电力市场变化,制定动态的电价策略,并通过机制设计、用户激励等方式推广,实现用户响应和降低用电峰值。
电力需求侧响应在中国的实践和创新
曹鑫;马浩原;黄津明;赵伟程;彭文杰
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】近年来,中国陆续极端高温天气和用电紧张,对电力保供提出了更高的要求,电力需求侧响应作为电力保供的主要方式,对解决电力紧张、新型电力系统源荷双侧不确定、新能源消纳等问题,以及提高用户用电服务水平和实现“双碳”减排目标意义重大。
结合中国现执行的电力需求侧响应政策和创新实践,针对用户端资源不足、政府端体制机制不完善、技术端智能化程度较低、建设端基础建设成本高等问题,从加快市场化运作、挖掘需求响应潜力资源、优化提升体制机制、提升关键技术攻关能力4个层面,为中国未来电力需求侧响应发展提出具体的实践路径。
【总页数】4页(P20-23)
【作者】曹鑫;马浩原;黄津明;赵伟程;彭文杰
【作者单位】国网四川省电力公司营销服务中心;湖北瑞华科技工程管理有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TM73
【相关文献】
1.二○○七年中国电力需求侧管理国际论坛提出——需求侧管理重心要实现三个转变
2.需求侧响应在电力批发市场中的应用
3.需求侧响应在电力零售市场中的应用
4.欧洲电力需求侧管理对中国的启示(上)——来自中国赴欧洲电力需求侧管理的培训
报告5.欧洲电力需求侧管理对中国的启示(下)——来自中国赴欧洲电力需求侧管理的培训报告
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分布式能源规模化发展前景及关键问题摘要:分布式能源具有安全环保、高效清洁等优点,符合节能减排政策,已成为我国能源产业发展重点。
我国分布式能源具有较高发展价值、广阔的能源市场前景和巨大的发展潜力,分布式能源符合可持续发展的战略需求,对我国经济社会发展具有重要意义。
关键词:分布式能源;发展趋势;关键问题分布式能源是一种布置在用户侧的能源供应模式,它将能源生产消费融为一体,能为用户提供冷热电多种能源供应,具有就地利用、清洁低碳、多元互动、灵活高效等特征,是现代能源系统不可或缺的一部分。
一、分布式能源利用方式1、热冷电联产。
分布式能源的利用方式之一是热冷电联产,其最常见形式是燃气-蒸汽系统。
天然气(或煤层气等)燃烧产生1100℃以上的高温气体,进入燃气轮机作功发电。
用余热锅炉收集从燃气轮机排出的高温烟气余热,产生中压蒸汽推动蒸汽轮机发电或直接供暖(冬季)。
在夏季,采用溴化锂吸收式制冷技术,充分利用原用于冬季采暖的蒸汽进行供冷,即构成热电冷多联产系统。
2、可再生能源利用。
分布式能源的另一典型应用是可再生能源,如近用户端的小水电、光伏发电、风力发电、生物质能发电等。
这些可再生能源具有较大分散性,且利用规模小、不适于集中供能,而分布式能源系统为其经济利用提供了可能。
3、电能储存。
由于分布式系统供能的波动性大,需一定储能系统以跟踪负荷变化,减少对电网的冲击。
储能系统作用包括:①平抑功率波动,提高供能稳定性;②在发电单元出现故障时起到备用电源的过渡作用;③可有效实现对可再生能源的调度。
储能技术包括:蓄电池储能、超导储能、飞轮储能、电解水制氢储能等。
二、分布式能源发展趋势1、从总规模来看,分布式电源在未来电源中的比例将显著增加。
分布式电源具有清洁、就地平衡、高效率优势。
随着多重驱动因素的快速发展,将成为大机组大电网的有益补充。
为满足大量分布式电源接入要求,未来传统电力系统需加快向新一代电力系统升级换代。
2、在技术类型上,分布式电源将继续以分布式新能源为主,以燃气多联供为辅。
动力与电气工程DOI:10.16661/ki.1672-3791.2018.30.040主动配电网优化调度的几点建议薛家祥(国网武汉供电公司电力调控中心 湖北武汉 430000)摘 要:随着人们生活水平的不断提高,对于电能的需求不断增加,因此对配电网进行优化调度是大势所趋。
主动配电网作为配电网核心组成部分之一,其对电力企业供电的稳定性与安全性有着直接影响,对主动配电网进行优化调度的重要性不言而喻。
基于此,本文笔者结合多年实际工作经验,针对当前主动配电网优化调度存在的问题,给出提高主动配电网优化调度效率的有效措施,望借此为实际工作提高参考的依据。
关键词:主动配电网 优化调度 改善措施中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)10(c)-0040-02为了满足当前人们日常生活对于电能的需求,如何对当前配电网进行优化是电力企业接待解决的难题。
为了实现对主动配电更好地调度与优化,国家重点针对多类型分布式能源的大量接入、用户与配电网的双向互动及电力电子设备广泛应用给配电网带来的影响,研究对主动配电网实施科学调度与优化的新措施与新理念,并将其落实到实际工作中。
经过长期的艰苦努力,研究人员攻克了主动配电网规划及规划运行互动决策、供电质量控制、多能源协同交互控制等各种关键技术,研制了综合配电终端单元和快速切换装置,开发了运行控制系统、规划决策系统和信息平台,建成了多项示范工程,示范区电网具备了网络结构灵活调节、源网荷运行状态可观可控、多能源统一协调优化等特点,这些都为主动配电网的优化调度提供了决策的依据。
1 主动配电网的概述何为主动配电网?主动配电网与被动配电网又有怎样的区别?这都是困扰大多数电力工作人员的问题。
大多数对主动配电网的理解就是只要配电网中接入的分布式电源,那么这个配电网就是主动配电网,这种理解是比较片面的。
主动配电网简单来说就是内部具有分布式电源同时能够实现高度渗透以及功率双向流动,并且具备主动运行与主动控制能力的一种配电网络。
配电网分布式能源需求侧响应分析及应用1. 需求侧响应的定义需求侧响应(Demand Response, DR)的是美国在电力市场改革以后,针对需求侧管理(Demand Side Management, DSM)如何在竞争市场中充分发挥作用提高电网可靠性和系统运行效率而提出的理念。
需求侧管理又称负荷侧管理,是国际上推行的综合资源规划方法的一项主要内容。
需求侧管理是指通过政府、电力企业和用户的共同努力。
采取有效的激励机制和适宜的运作方式,优化用户的电力使用状况或方式,提高终端用电效率,降低高峰负荷和节约电量,实现最低成本的电力服务,使电力企业和用户双方都能获益的方法。
需求侧管理是一项旨在以激励为主要手段,引导和刺激广大电力用户优化用电方式、提高终端用电效率、实现电能节约的节电管理系统工程。
需求侧响应也可称为负荷或峰值转移,但更加准确的定义是指通过激励策略实现负荷转移,它为传统的基于发电侧的电力运营提供了另一种解决方案。
需求侧响应能够为电力运营商提供更加灵活和自然分布的资源,从而减少为满足峰值负荷容量而必需的投资。
同时,需求侧响应通过用户激励措施,引导电力用户智能用电,从而实现节能高效。
并且,需求侧响应能够提高电网安全性和稳定性,提高电能质量。
从广义上来讲,需求侧响应是指电力市场中的用户针对市场价格信号或激励机制作出响应,并改变常规电力消费模式的市场参与行为。
从不同的角度来看,需求侧响应可以有不同的定义,如从资源的角度看,需求侧响应可以作为一种资源,是指减少的高峰负荷或装机容量。
从能力的角度看,需求侧响应能够提高电网运行可靠性,增强电网应急能力。
从行为的角度看,需求侧响应是指用户参与负荷管理,调整用电行为方式。
2. 微电网的需求侧响应技术作为新型的智能化电能服务网络,微电网通过创建开放的信息系统和共享的信息模式,可以高效整合微电网系统中的数据,优化电力基础设施的运行和管理,促进与用户的互动。
由于微电网系统整合了高级的信息、控制及通信技术来动态管理电网供需,因而它能为各类需求侧响应方案的成功实施提供强有力的技术支持,并将促使需求侧响应的发展提升到新的层次。
微电网与传统电网的一个重要不同点就是微电网尤其强调与用户的互动,包括信息互动与电能互动,而互动性主要是通过部署各类需求侧响应方案来实现的。
在信息互动方面,主要体现在供需之间的信息交互。
需求侧响应实施单位可以及时收集、统计与分析用户的需求,并在电网运行中动态整合用户信息,以增强系统的安全、可靠与经济运行能力。
用户也可以及时了解电网的实时动态,并在参与需求响应项目时安排合理的用电方案和响应策略,以更好地管理、优化、节约,监控和理解电能使用。
在电能互动方面,主要体现在供需双向互动供电。
在传统电网中,供需双方的界定和划分是以用户计费电表为界限:计费电表以上为供应侧,计费电表以下为需求侧,即用户计费电表就是供应侧的终点与需求侧的起点。
而在智能电网中,借助于具有双向计量与通信功能的高级计量系统,用户也可以向电网供电(如参与分布式发电项目的用户在系统高峰期向电网供电),这也打破了传统的电能供需双方划分方式。
微电网建设过程中,会涉及到如下一些基础系统建设,如高级量测基础设( advanced metering infrastructure ,AMI)、配电运行系统、资产管理系统等。
在这些系统中,信息技术在支持需求侧响应和促进微电网与用户的互动方面起着最为关键的作用。
通过信息技术建设,可以改进的客户服务、停电管理、窃电监测、远程连接/ 断开用户、电能质量管理、负荷预测、远程改变计量参数、远程升级仪表固件、支持各类需求侧响应项目、与水表或天然气表接口、预付电费购电、电价高峰/紧急事件的通知。
可以看出,微电网环境下的需求侧响应建设的主要技术手段是通过信息化建设实现的,以AMI 为核心的信息化体系构成了需求侧响应相关的智能微电网的主要部分。
微电网技术与需求侧响应项目是协调推进、相辅相成的,二者的协作可以产生多方面效益并有利于促进多方共赢。
激励用户主动参与需求侧响应项目项目。
微电网环境下,运营商将用户设备和行为融入到电网的设计、运行与通信中,因而能有效提高用户参与DR 项目的积极性以及参与过程中的决策能力。
针对各类需求侧响应项目,用户能更直观地理解实时电价等需求侧响应项目的理念,并根据自身用电特性与风险喜好来作出最合适的选择。
智能电表与双向通信系统让用户能及时了解实时的系统电价、系统负荷与自身负荷等信息,用户也可以利用相关的决策支持系统来制定各个时段的合理用电计划和响应策略,以管理和优化用电成本。
参与部分需求侧响应项目的用户需要对电价变化作出快速响应,而具有自动响应功能的AMI可以让用户不必去频繁地观察电价变化或者手动用电调整,这可以给用户带来极大的便利。
改进的客户服务则让用户能更准确地了解参与需求侧响应项目的收益。
另外,需求侧响应项目的推广还可以鼓励用户通过投资高能效(energy efficiency)的用电装置来提高用电效率和节省用电成本。
优化需求侧响应项目管理与微电网运行。
需求侧响应实施机构可以利用广泛、无缝、实时的智能电网技术,对需求侧响应项目进行智能化管理,并对电网运行情况进行智能监控与诊断。
结合先进的计量与通信技术,需求侧响应实施机构可以进行远程用户管理(如及时准确地获取各用户的实时用电与电费信息),以节约人力成本和提高工作效率;通过结合先进的分析技术、控制策略,可以在系统出现电价高峰/ 紧急情况之前进行预警,向参与用户的智能设备发送需求响应项目指令(如调整参与项目的用户的智能恒温器温度设定值)。
实时诊断技术可以对用户的用电设备与电网重要元件进行动态监视和诊断,并对紧急情况作出快速响应,以有效改善停电管理流程和提升需求侧响应项目的客户服务水平。
通过将需求侧响应资源引入到能量市场、容量市场以及辅助服务市场,需求侧响应实施机构可以灵活运用多元化的资源选择来优化电网运行,并分别从可靠性、环境友好、运行效率与经济性等方面来提升电网性能。
集成了先进传感与量测技术的智能电表也可以提高资产管理效率,比如提供更充裕的电能、改进负荷率和降低系统损耗。
促进电力市场的发展。
借助微电网先进的市场分析工具与智能调度系统,需求侧响应项目可以在不同时间尺度上(从年度系统规划到实时市场调度)协调市场定价与系统调度管理。
通过在供给侧增加发电途径、在用户侧结合需求侧响应资源、分布式发电(distributed generation ,DG) 与储能装置,可以将供需两侧的各类资源充分引入到综合资源规划中,有利于推迟发电、输电、配电等基础设施的升级和实现电力资源优化配置,并降低系统运行对环境的影响。
开放的市场准入机制和市场参与者选择权的放开将为各市场参与者提供更多的选择与获益机会,并将极大地促进竞争性电力批发/零售市场的发展和形成公平合理的市场电价。
通过建立包含供电服务商和用电服务商的次级电力市场,可以孕育新的交易产品与服务。
兼容各类发电方式与新技术。
风能、太阳能等可再生能源具有随机性与间歇性特点,随着可再生能源发电( renewable energy generation,REG) 的大规模部署,系统的安全稳定运行将面临严峻挑战。
为了提分布式能源的利用率并使其能更安全可靠地接入电网,可以利用其他发电资源或储能装置配合分布式能源的运行(如风水互补系统) 。
由于需求侧响应资源可以灵活部署和迅速替代发电资源,因而基于微电网中先进的传感与控制技术,利用需求侧响应来配合新能源发电运行以降低分布式能源的波动性是在技术上与经济上都极佳的解决方案。
智能电网采用“即插即用”的简化互联方式,不仅可以与各类发电方式和储能装置实现无缝衔接,还可以支持多种新技术应用的接入。
用户在参与需求侧响应项目时,也可以更容易地决定投资和安装何种分布式发电设备(如屋顶太阳能光伏发电、小型冷热电联产系统) 或储能装置(如插件式混合动力电动汽车( PHEV) ) ,并根据实时电价信息来决定何时启动或关闭这些设施(如在电价较高时断开电网供电并启动分布式发电设备、在电价较低时将PHEV 接入电网充电) ,以充分发挥各类需求侧资源在削峰填谷方面的积极作用。
另外,通过调用本地资源也可以有效提高能源独立性与安全性。
智能电网还能促进电力供需的双向互动供电,用户在安装智能电表后,可以向电网出售电能、储能装置等的富余电力。
3. 国内外需求侧响应的实践3.1. 美国电力需求侧响应实践数据显示,1993 年美国用于需求侧响应的费用达27.4 亿美元,占全美公共电力事业收入的1 % 。
1995 年后,美同电力工业开始改革和重组,需求侧响应工作一度受到影响。
为继续推动需求侧响应的发展,一些州建立了系统效益收费制度,通过在电价中加收1 % ~ 3 % 的费用,专门用于需求侧响应工作。
目前美国已有18 个州实施了系统效益收费制度。
例如:加利福尼亚州系统效益收费占电费收入的2% ~ 3% ,每年用于节电工作的投资约2. 1 8 亿美元。
蒙大拿州系统效益收费占2.4% ,缅因州占2% ,俄勒冈州占3 % ,马萨诸塞州则高达3.7 % 。
需求侧响应项目开展以来,取得了曰:大的经济效益和社会效益。
据统计, 2000 年美同共有962个电力公司参与需求侧响应项目实施.涉及1300多项需求侧响应计划,参与用户达2000 万个以上,削减高峰用电负荷0.4 % 至1.4 % 、相当于负荷增长率的20 % 至40 % 。
2009 年,美国电力科学研究院( EPRI )开展了一项关于能源效率与需求响应潜力的研究。
根据该项研究, 2008 年全年美同电力消耗为37 170亿kWh ,预计到2020 年,美同全年电力消费将增长26% ,达到46960 亿kWh 。
美国能源消耗中,工业能耗占33% ,其中前4000 家用能大户消耗的能源占工业总能耗47% 。
美国能源消耗分布情况目前,美国约有30 个州对需求侧响应的投入较多,另外20 个州投入较少。
实施需求侧响应的平均成本是0.03 美元/kWh,相当于新建电厂成本的1/3 ~ 1/2 ,成本效益很可观。
2006 年全美需求侧响应总投资达到22 亿美元,其中有5 个州(加利福尼亚州、康涅狄格外|、马萨诸塞州、新泽西州和纽约州)每年能效项目的投资超过1 亿美元。
美国的需求侧响应工作主要有以下几类:•针对大型能耗企业提供技术咨询和技术服务。
•推广节能建筑,建设智能节能社区,试点智能家居。
•推广蓄冷(热)设备,或免费为安装高效节能用电设备,控制和转移用电负荷。
•节能信息宣传,通过广播、电视、报纸,或随电费账单向用户传递节能信息,提高用户节能意识。
•实行灵活的价格政策,设置可中断电价,引导用户优化用电方式。