基於電力需求側能效管理平台的建設及應用

hth下载地址 陳聰

摘要：電力是國民經濟和居民生活的命脈，為(wei) 貫徹落實國家對於(yu) 節能減排工作的總體(ti) 部署，深入推進電力需求側(ce) 管理工作、本文從(cong) 電力需求側(ce) 能效管理平台所要實現的功能與(yu) 應用信息技術兩(liang) 個(ge) 方麵，著重介紹平台研究建立的節電效益計算分析模型及應用GPRS技術的用電設備在線監測功能開發，通過示例對分析模型的正確性與(yu) 在線監測功能的可行性進行驗證。

   關(guan) 鍵詞：電力需求側(ce) ；管理平台；建設

1引言

   電力需求側(ce) 管理( DSM)是指以提高終端用電效率和優(you) 化用電的方式,對同樣的用電功能來說為(wei) 了能達到節約能源和環境保護的目的,將其電量消耗和電力需求進行減少的過程。它改變了傳(chuan) 統的隻單純依靠擴大供應能力以滿足日益增長的電力需要的方式這種管理模式,能夠在更高層次上處理供應側(ce) 和需求側(ce) 的關(guan) 係。電力需求側(ce) 管理的主要任務就是要解決(jue) 電網在缺電的情況下,是如何做到供需平衡的問題。但是值得注意的是,它的任務不單單是要解決(jue) 電網缺電時候何如做到的供需平衡問題,還有可以為(wei) 電側(ce) 和發電側(ce) 的發展計劃提供翔實的數據,主要是通過研究用電側(ce) 的過去、現在及將來的用電負荷的變化和發展情況，進而使得電力的供需由消極平衡變為(wei) 積極平衡。因此,需求側(ce) 管理要建設出一個(ge) 電力需求側(ce) 管理係統，這樣就可以進行異常龐大的數據分析和數據存儲(chu) ,從(cong) 而幫助供電企業(ye) 處理需求側(ce) 信息，以分析市場狀況，並且預測未來發展從(cong) 而實現相應的負荷管理措施。

2電力需求側(ce) 管理係統的設計思路

   電力需求側(ce) 能效管理平台以提升電力需求側(ce) 的管理水平，拓展電網的營銷服務。電力需求側(ce) 能效管理平台集需求側(ce) 管理、合同能源管理、節能技術、數據庫技術等為(wei) 一體(ti) ，為(wei) 供電企業(ye) 供數據采集、信息展示、信息化管理、合同能源管理、項目管理及用電設備在線監測、知識庫等服務。電力需求側(ce) 能效管理平台功能。

   一般來說,電力需求側(ce) 能效管理平台的建設，將推動科學和合理用電，提高電網供需平衡水平;指導工業(ye) 企業(ye) 和其他客戶節約用電,安全用電,科學用電,提高電能的利用效率。同時,將推動節電項目實施，對已經實施節電技術改造的企業(ye) 進行用能設備在線監測及節電改造經濟效益分析，為(wei) 企業(ye) 節電改造及項目管理提供必要的信息支持。

3節電效益計算分析

3.1節電效益計算

   實施節電技術改造後,節電效益主要由投入單位資金的效益分享期節電量以及節電率進行衡量,如果投入單位資金的效益在分享期的節電量和節電率水平高的話,說明此項目的節電效果就會(hui) 越明顯。通過這兩(liang) 個(ge) 數據我們(men) 就可以對合同能源管理項目做出經濟效益分析。

(1)節電量計算

   投人單位資金的效益分享期節電量:式中為(wei) 投入單位資金的效益分享期節電量 ;為(wei) 實施節電改造後設備的效益分享期累計節電量 ;M 為(wei) 節電改造項目資金投入;Y 為(wei) 實施節電改造後設備的壽命期 :f1(x，y)為(wei) 節電技術實施前企業(ye) 典型日負荷曲線;f2(x，y)為(wei) 節電技術實施後企業(ye) 典型日負荷曲線。

(2)節電率計算

   節電率式中:為(wei) 在可比條件下，節電技術實施前、後的年耗電量。

3.2經濟效益分析

(1)年收益計算

   實施節電技術改造後經濟效益可以按節電量計算年收益額，年收益額越高說明項目的效果越好，按節電量計算年收益額Mn:式中:Mn為(wei) 第n年節電技術節電量年收益額現值 ;P 為(wei) 當年平均電價(jia)  ;為(wei) 折現率;為(wei) 節電技術第n 年攤派的投資成本;n為(wei) 計算期。

(2)收益期

   收益期是衡量一個(ge) 節電改造項目的經濟效益的重要指標，它的回收期越短,說明經濟效果就會(hui) 越好。收益期T:式中T為(wei) 收益期;為(wei) 實施節電技術改造所產(chan) 生的投資費用。

4GPRS的用能設備在線監測研究

4.1在線監測模塊組成

   電力需求側(ce) 能效管理平台在線監測模塊主要由電表數據采集點(即現場終端)[3]、通信通道和主站幾部分構成。

(1)電表數據采集點(現場端)

   電表的數據采集點一般位於(yu) 企業(ye) 節電改造設備的分站處,設備的用電數據由付費電表首先通過 RS485 接口與(yu) 雙絞線連接到位於(yu) 分站的電表集中器，電表集中器再通過 RS232 接口與(yu) GPRS透明數據傳(chuan) 輸終端相連

(2)主站

   主站主要采用GPRS 模塊，用於(yu) 接收現場所采集到的表盤信息，目的就是要把相關(guan) 的信息通過串口傳(chuan) 輸的形式輸給計算機。

4.2在線監測曲線

   在對節電改造設備運行進行監測時根據所采集的設備用電數據係統將自動繪製曲線，但由於(yu) GPRS傳(chuan) 輸可能導致接收節電改造設備的數據不準確，出現錯誤數據。針對出現的錯誤數據，平台將自動對設備總能量及用能量進行修正，以達到設備在線監測曲線繪製要求。

5開發電力需求側(ce) 能效資源需要解決(jue) 的問題

   當前我國的 DSM 的工作核心已經從(cong) 移峰填穀為(wei) 主向以提高能效為(wei) 主轉變DSM 工作核心的轉變說明了電力需求側(ce) 能效管理的重要性和緊迫性。目前,能效資源的研究還沒有形成係統的發展體(ti) 係開發過程中還麵臨(lin) 著諸多的問題 :

(1)尋求甄別需求側(ce) 能效資源的科學方法並製定合理規劃的有效工具。能效資源種類的複雜性、開發的隨意性和無序性.致使開發成本較高。因此,科學的甄別方法和有效的規劃工具是十分重要的。

(2)如何讓能效資源與(yu)  DR 資源和分布式發電等需求側(ce) 資源相得益彰地發展並與(yu) 其供應側(ce) 資源綜合進行資源戰略規劃,充分發揮各種資源在電力市場中的作用。

(3)在能效資源開發過程中，能效項目節能效益分配一般隻考慮合同能效管理模式下的實施方法與(yu) 用戶的效益,很少甚至沒有考慮其他利益相關(guan) 方麵的節能效益,不利於(yu) 該項目的推廣。

(4)在需求側(ce) 能效項目實施過程中缺乏激勵與(yu) 補償(chang) 機製的有效手段,影響了利益相關(guan) 者的積極性。

6平台介紹

           AcrelEMS企業(ye) 微電網係統通過在源、網、荷、儲(chu) 、充的各個(ge) 關(guan) 鍵節點安裝監測、分析、保護、治理裝置，通過高性能邊緣計算網關(guan) 采集數據並上傳(chuan) 至企業(ye) 微網平台。平台根據電網價(jia) 格、用電負荷、電網調度指令等情況，調整各係統控製策略並遠程下發，使企業(ye) 微電網始終合理穩定運行，降低企業(ye) 用電成本，實現能源互聯、信息互動。

6.1業(ye) 務邏輯圖

6.2平台架構

6.3組網結構

6.4平台功能

6.5主要功能

6.5.1電力監控

   實現電力係統的五遙功能，根據現場情況進行頁麵組態繪製配電一次圖監視，能實現曲線趨勢分析，對電力參數進行集抄，查看綜保SOE事件，查看故障錄波，對電力參數進行平均值統計，對主要設備進行監測如：直流屏、發電機、變壓器等。

6.5.2電能管理

   提供用電集抄，用電統計，分時段用電統計，用電同環比分析，分組用電統計等功能。

6.5.3電能質量

   提供電能質量的穩態監測，諧波頻譜圖分析，曲線分析，SOE事件，ITIC、SEMI容忍度曲線分析、故障錄波等功能。

6.5.4能耗分析

   提供支路能耗統計，分組能耗統計，能耗折標統計，能耗同環比分析，能源流向圖等功能。

6.5.5分布式光伏

   提供光伏電站運行監視，逆變器運行監視，電站發電統計，逆變器發電統計，光伏電站配電監測，逆變器曲線分析等功能。

6.5.6檔案、運維

   提供設備定義(yi) ，設備檔案管理，設備保養(yang) 報表，設備二維碼維護等功能。提供任務管理，巡檢記錄，缺陷記錄，消警記錄，搶修記錄，通知工單等功能。

6.6硬件選型

7結語

   本文對電力需求側(ce) 能效管理平台的在線監測和節電效益分析的功能進行了深入地研究,實踐了電力需求側(ce) 能效管理平台可以實時得到設備運行數據，並通過這些運行數據，自動計算出項目節電效益等功能。電力需求側(ce) 能效管理平台的建設能為(wei) 用戶直觀展示項目實施效果和設備運行狀況，同時為(wei) 節電改造項目的管理起到了重要作用。

參考文獻

[1]王行龍.電力需求側(ce) 能效管理平台建設及應用.

[2]劉洪琳，電力需求側(ce) 管理係統的設計與(yu) 實現[J].四川電力技術,2010(5)

[3]王梅霖，電力需求側(ce) 管理研究[J]浙江電力,1999(4).

[4]楊威·電力需求側(ce) 能效資源開發理論初探[J].廣西電力,2007.

[5]智能電網用戶端電力監控/電能管理/電氣安全（產(chan) 品報價(jia) 手冊(ce) ）.2023.01版

[6]企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2022.05版.