利用智能電表實(shí)現(xiàn)電能智慧調(diào)度的新方案

摘 要：六部委聯(lián)合修訂的《電力需求側(cè)管理辦法》，為未來(lái)幾年全國(guó)電力需求側(cè)管理工作指明了方向;可再生能源發(fā)電比重的逐步提高，對(duì)電力需求側(cè)管理工作提出了更高要求;全國(guó)能源消費(fèi)“雙控”和煤炭消費(fèi)總量控制的日趨嚴(yán)格，對(duì)電力需求側(cè)管理工作提出了新的挑戰(zhàn);電力體制改革的深入推進(jìn)，為電力需求側(cè)管理工作提供了發(fā)展機(jī)遇。本文將從每個(gè)用戶都需要使用的電表上進(jìn)行分析，論證如何借助智能電表實(shí)現(xiàn)電能指揮調(diào)度，實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)管理。

關(guān)鍵詞：智能電表;電能調(diào)度; 需求側(cè)管理

1.實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)管理的重要意義

首先，需求側(cè)管理是應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電間歇性問(wèn)題得重要手段。近年來(lái)，由于化石能源短缺和節(jié)能減排的雙重壓力促使中國(guó)能源發(fā)展方式發(fā)生轉(zhuǎn)型調(diào)整。隨著新能源發(fā)電的規(guī)模化并網(wǎng)應(yīng)用，傳統(tǒng)電網(wǎng)正在逐步向著新能源電力系統(tǒng)方向演變，并對(duì)其運(yùn)行控制帶來(lái)顯著的影響。需求側(cè)管理能夠有助于新能源發(fā)電的消納，有效的電能調(diào)度可以有效地克服新能源發(fā)電的間歇性問(wèn)題，提高電網(wǎng)對(duì)新能源的利用效率，實(shí)現(xiàn)源荷互動(dòng)與協(xié)同增效。

其次，需求側(cè)管理能夠?qū)φ麄€(gè)產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)深入變革，是電網(wǎng)企業(yè)改革、產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)整的必由之路。想要實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理，進(jìn)行電能的智慧調(diào)度，就不可避免得會(huì)使得發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)與用電用戶參與到整個(gè)發(fā)輸配用電流程中，進(jìn)一步開放電力市場(chǎng)，提高電力系統(tǒng)活力，讓電網(wǎng)更好地將精力放在輸電和配電上，同時(shí)提高集中調(diào)度能力，進(jìn)一步加強(qiáng)智慧調(diào)度能力。需求側(cè)管理具有極度分散、量大面廣的特點(diǎn)，需要大量終端用戶同時(shí)參與，才能通過(guò)量變形成質(zhì)變，產(chǎn)生可觀的效益。這包括每一盞照明燈（包括街燈與居民臥室燈）、空調(diào)、電動(dòng)機(jī)等用電器的參與。僅僅依靠行政命令，是無(wú)法讓數(shù)以億計(jì)的終端用戶主動(dòng)加入到需求側(cè)管理當(dāng)中的。因此，可以依靠?jī)r(jià)格機(jī)制調(diào)動(dòng)用戶積極性，平衡負(fù)荷曲線，實(shí)時(shí)調(diào)整的電價(jià)也有助于發(fā)電企業(yè)盈利，避免惡性競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)有助于電價(jià)的全面市場(chǎng)化，建立起以市場(chǎng)為主體，市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)為主的高效狀態(tài)。甚至還能調(diào)動(dòng)一般居民用戶應(yīng)用新能源的積極性。

因此，在國(guó)內(nèi)加速推行電力需求側(cè)管理具有十分重要的意義。新近出臺(tái)的《電力需求側(cè)管理辦法》，為未來(lái)幾年全國(guó)電力需求側(cè)管理工作指明了方向;可再生能源發(fā)電比重的逐步提高，對(duì)電力需求側(cè)管理工作提出了更高要求;全國(guó)能源消費(fèi)“雙控”和煤炭消費(fèi)總量控制的日趨嚴(yán)格，對(duì)電力需求側(cè)管理工作提出了新的挑戰(zhàn);電力體制改革的深入推進(jìn)，為電力需求側(cè)管理工作提供了發(fā)展機(jī)遇。

2.利用智能電表實(shí)現(xiàn)電能的智慧調(diào)度

實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理，就離不開獲得大量的數(shù)據(jù)，但通過(guò)加裝各種傳感器的行為勢(shì)必不可取，成本太高將難以推廣。而智能電表是每家每戶都需要的設(shè)備，工業(yè)化的大量生產(chǎn)能夠使得成本大幅度下降，因此智能電表就是實(shí)現(xiàn)電能的智慧調(diào)度，完成需求側(cè)管理建設(shè)的最佳選擇。

大量的智能電表之間，借助物聯(lián)網(wǎng)相互交換信息，部分?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)處理上報(bào)到調(diào)度中心?？偪馗鶕?jù)全體終端用戶的用電量、分時(shí)電價(jià)、天氣預(yù)報(bào)、建筑供暖保暖特性等具體數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，確定最佳運(yùn)行與負(fù)荷控制計(jì)劃，對(duì)集中負(fù)荷及部分高危及重要電力用戶用電負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、管理和控制，并通過(guò)合理的電價(jià)結(jié)構(gòu)引導(dǎo)用戶轉(zhuǎn)移負(fù)荷，拉平負(fù)荷曲線。

1.大數(shù)據(jù)收集與自動(dòng)分類

利用負(fù)載側(cè)的智能電表，采樣不同時(shí)間段的用電情況。

2.數(shù)據(jù)上報(bào)與需求側(cè)反饋

對(duì)于高能耗型用戶，可以在不同位置安裝智能電表，在數(shù)據(jù)匯總傳輸至數(shù)據(jù)中心的同時(shí)，將高能耗位置反饋給用戶，以提醒用戶適當(dāng)分配負(fù)荷以降低能耗。對(duì)于異常數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)算法，得到相關(guān)故障信息，當(dāng)用戶側(cè)出現(xiàn)異樣數(shù)據(jù)，能夠即時(shí)保護(hù)，防止出現(xiàn)無(wú)人值守時(shí)可避免的事故。

3.物聯(lián)網(wǎng)周邊聯(lián)動(dòng)主動(dòng)配置電價(jià)

以35kV變壓器為單位，當(dāng)周邊用電量上升時(shí)，系統(tǒng)核算實(shí)時(shí)電價(jià)，同時(shí)將情況反饋給用戶，供用戶自行選擇是否仍然使用高耗能電器。

4.消費(fèi)者主動(dòng)選擇用電方式

基于數(shù)據(jù)反饋，用戶可以自行選擇用電方式，甚至還可以購(gòu)置新能源發(fā)電設(shè)備來(lái)降低生產(chǎn)成本并實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

由圖1基于智能電表的電能智慧調(diào)度方案，可以看到通過(guò)需求側(cè)管理的方式，將發(fā)電、輸電、配電、用電四者有機(jī)結(jié)合。通過(guò)智能電表為底層，數(shù)據(jù)中心調(diào)度中心為基礎(chǔ)，讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游參與在一起，給電力系統(tǒng)帶來(lái)新的活力。

3.總結(jié)

盡管電力需求側(cè)管理在國(guó)內(nèi)推行在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都遇到了困難，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，需求側(cè)管理必將在我國(guó)大有作為。只要有序推進(jìn)電價(jià)市場(chǎng)化改革，加大技術(shù)投入與信息化建設(shè)，就一定可以讓全社會(huì)參與其中，徹底扭轉(zhuǎn)電力供應(yīng)長(zhǎng)期緊張的局面，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而需求側(cè)管理的第一步，就是建立以智能電表為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)電能的智慧調(diào)度。

參考文獻(xiàn)：

[1]王海龍. 準(zhǔn)確把握形勢(shì)，緊密結(jié)合改革， 統(tǒng)籌做好2019年全國(guó)電力需求側(cè)管理工作[J]. 電力需求側(cè)管理， 2019， 21（01）：7-9.

[2]蔡建華. 我市電力需求側(cè)管理的現(xiàn)狀分析及建議[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2019（10）.

作者簡(jiǎn)介：

楊凱豐（1988-）山西長(zhǎng)治人，本科，助理工程師，電力工程技術(shù)方向。