基于模糊需求响应的电弧炉电耗自动核算方法研究

为实现对电弧炉电耗高效率、高精度的自动核算,基于模糊需求响应设计电弧炉电耗自动核算方法。首先,应用智能仪表对电弧炉的用电信息数据进行采集,分别采用中值滤波法和指数加权移动平均法对获得的原始数据进行去噪和平滑处理;以处理后的信息数据为基础,分析出金属冶炼企业对电弧炉的现实需求响应,应用模糊需求响应方法输出用电负荷;最后,结合对应单位电价实现电弧炉电耗计算与核算。实验结果表明:该方法核算精度高,核算用时少,可针对电弧炉电耗数据进行精准核算,以此提高能源利用效率,进而帮助企业针对性地进行成本控制和管理。

基于需求侧响应的虚拟电厂自动优化调度系统

为使电压、电流的实时消耗量得到更好控制,实现电量信号的按需调度,设计基于需求侧响应的虚拟电厂自动优化调度系统。在总-分式供应电路的基础上实现虚拟电厂自动优化调度系统执行环境搭建,利用微电网指标建立完整的需求侧响应模型,再采用电信号优化调度条件系统软件执行环境搭建,从而完成虚拟电厂自动优化调度系统设计。实验结果表明,在需求侧响应模型的作用下,电压、电流两类电量信号的实时消耗量水平均得到有效控制,符合按需调度电信号参量的实际应用需求。

供需两侧协同优化的电动汽车充放电自动需求响应方法

自动需求响应(automatic demand response,ADR)是能源互联时代需求响应的最新实现形式,研究如何实现电动汽车的充放电ADR,有助于提升响应水平。为此提出供需两侧协同优化的电动汽车充放电ADR方法,该方法在综合考虑用户充电需求和配网负荷水平的条件下,以用户充放电收益最大、平抑系统负荷波动为目标,协调基于价格、激励的需求响应开展ADR项目。在此基础上,采用条件风险价值为风险计量指标,结合用户心理,建立用户响应意愿自动决策模型,以实现配网内电动汽车充放电的ADR。以某配电系统为例的仿真结果表明,相较于无序充电和基于价格的需求响应,所提方法能够协同优化供需两侧,显著提高需求侧车均年收益;有效平抑供电侧负荷波动及削减负荷峰值。

智能用电中自动需求响应的特征及研究框架

智能用电的核心特征是实现电网与用户能量流、信息流、业务流的灵活互动。需求响应作为智能用电中最能体现灵活互动特征的核心业务,目前正向自动需求响应的技术方向发展,其主要特征是实现信息交互标准化、决策智能化和执行自动化。文中从分析智能用电条件下需求响应面临的新发展环境出发,提出了包括5个大模块、20项子模块的自动需求响应研究框架,梳理了各模块主要研究任务及其在研究框架中的作用,并依托所述框架设计了自动需求响应总体业务信息流程。

基于区块链技术的自动需求响应系统应用初探

自动需求响应业务在售电侧放开下各类业务主体的运行规则、业务流程趋向于复杂化,在补贴结算、违约惩罚等方面又涉及大量的资金流操作,从安全性、操作行为公证等方面亟需响应的技术手段保障。该文基于对现有自动需求响应业务的需求分析,提出了基于区块链技术的应用方案,并从工作量证明机制、互联共识、智能合约、信息安全等方面剖析了区块链在自动需求响应系统中的关键问题。最后,针对现有的技术水平分析了区块链目前应用与自动需求响应系统所存在的问题,并提出相应的建议方案。

基于区块链技术的能源局域网储能系统自动需求响应

区块链技术作为一种新颖的数据结构组织形式,在能源互联网领域的应用研究已经逐渐兴起,并崭露头角。区块链技术去中心化、智能合约、协同自治等特质,吻合了能源局域网(energy local network,ELN)自动需求响应(automatic demand response,ADR)项目的诉求,为此基于区块链技术提出ELN储能系统的ADR方法,探索区块链技术在能源领域的有益应用模式。研究了区块链视角下的ELN表征形式;借鉴拥塞价格算法,发展了去中心化的ADR准则,响应主体能够依托该既定准则自主响应系统补偿需求;在此基础上,建立了响应主体间的智能合约,以保障能量交易与利益分配的高效执行。以某办公区域ELN为例进行了仿真分析,算例结果验证了所述ADR方法的合理性、有效性。

开放式自动需求响应通信规范的发展和应用综述

自动需求响应(automated demand response,Auto-DR)是美国智能电网的关键技术之一。开放式自动需求响应通信规范(open automated demand response communications specification,OpenADR)已列入美国智能电网优先行动计划。OpenADR提供了一个公用的、开放式、标准化的需求响应技术接口。文章介绍了OpenADR的发展历程、必要性、内容和OpenADR联盟,详细阐述了OpenADR的通信架构和数据模型。在此基础上,给出了一系列OpenADR的相关应用。OpenADR相关的产品和试点工程证明,OpenADR能给Auto-DR提供技术支撑,通过低成本的标准化通信架构提高DR的可靠性、易操作性、鲁棒性和成本效益。中国DR技术标准特别是自动需求响应技术标准的开发将有助于促进设备制造企业、服务提供商等单位研发相关的产品和服务,吸引更多的电力用户参与DR项目,从而为降低工商业高峰负荷和有序用电管理等工作提供技术支持,降低用电成本,促进节能减排。

自动需求响应信息交换接口设计

自动需求响应信息交换接口是连接参加自动需求响应的用户自动化系统、电网公司的需求响应服务系统及第三方的聚合服务系统的实体。接口能实现需求响应各系统间的信息交换功能,是自动需求响应的关键技术之一。从需求响应业务分析出发,设计了接口的体系架构、层次模型和接口功能,通过接口的功能层、信息层和通信层实体间的密切配合,合理映射到物理网络后可进行高效、灵活、方便、安全的需求响应信息交换,对实现需求响应的自动化具有重要意义。

自动需求响应的理论与实践综述

自动需求响应是智能电网的核心技术功能之一,但是对于自动需求响应及其在智能电网中的重要作用,国内外在学术研究、工业实践等方面都存在巨大的差距。自动需求响应不依赖于任何的人工操作,可以大大提高需求响应的时效性、可靠性、灵活性和成本效益。自动需求响应颠覆了传统的需求响应认识,将需求响应的主要功能从优化电能配置拓展到了向系统提供实时辅助服务,真正将需求响应纳入实时调度范畴,充分利用负荷的实时可调节潜力,极大地提高系统间歇性能源接入能力和安全稳定运行能力。文章还讨论了智能电网新技术对自动需求响应功能的支撑作标准及试点工程。最后,分析了国内实施自动需求响应存在的障碍,指出了我国开展自动需求响应的潜力和发展方向。

计及广义需求侧资源的用户侧自动响应机理与关键问题

自动需求响应是智能电网的关键技术之一,在广义需求侧资源接入的情况下,对用户侧如何实施自动需求响应提出了更高要求。首先,介绍了用户侧的智能用电单元的基本形态,分析了负荷、分布式电源、储能与电动汽车等需求侧资源的适用性;提出了"独立用户+节点型智能用电单元"与"集体用户+聚合型智能用电单元"两种用户自动需求响应运行模式,并给出了相应的电气与信息架构。其次,从系统架构设计、用户负荷特征及负荷预测、负荷可调控性及控制模型、优化模型与方法等多个方面综述了用户侧自动需求响应的国内外研究现状及发展动态。最后,总结分析认为用户侧短期负荷预测、负荷可调控性与可计划性模型、面向自动需求响应的优化运行、综合效益评估等是需要进一步研究的关键问题。

自动需求响应业务支撑技术及标准化发展方向

为了支撑我国电力需求响应业务的开展,分析了当前与自动需求响应相关的最新技术进展,其中包括智能电网双向供需互动以及智能电网用户接口领域的相关进展。针对我国目前自动需求响应业务在电力系统应用中所面临的问题,从通信层、信息层、业务层3个层面设计了自动需求响应业务相关领域的核心功能以及需求响应业务标准化思路。提出在欧洲智能电网架构模型框架下的不同需求响应业务实体角色及功能定位,为构建满足IEC互联架构的层次化互联接口提供支撑。最后,结合我国典型需求响应试点城市的运行情况及国外相关技术发展提出未来电力自动需求响应业务的实现思路。

空调自动需求响应控制策略在美国商业建筑中的应用案例分析

随着自动需求响应技术的不断发展,基于空调负荷的自动需求响应控制策略技术的趋于成熟,美国已经成功地开展了大量的自动需求响应示范工程。介绍基于暖通空调(HVAC)的自动需求响应策略在单个建筑中的实施案例,分析其效果;阐述美国商业建筑中的自动需求响应试点项目。通过借鉴美国自动需求响应项目中成功应用基于HVAC的需求响应控制策略实现需求削减的经验,对我国基于HVAC的控制策略的发展及其在自动需求响应项目中的应用提出发展方向,为大力发展我国自动需求响应项目,实现对空调负荷的自动控制,提高负荷削减效果提供借鉴。

美国商业建筑空调负荷控制策略及其在自动需求响应系统中的整合应用

随着社会开放性以及自动化程度的不断提高,需求响应也朝着开放化、自动化的方向发展,商业建筑,尤其是其中的空调负荷,也开始加入到需求响应中。美国作为"需求响应"概念的提出者,其开放性以及自动化程度也较高,对于商业建筑空调负荷的需求响应也有较为深入的研究及实地试点。对美国需求响应在商业建筑空调负荷中的具体策略进行介绍,还将对考虑空调负荷的自动需求响应系统的发展架构、空调负荷在自动需求响应中的接入以及自动需求响应系统的商业运作模式进行介绍,从而更好地促进我国商业建筑空调负荷在需求响应中发挥作用。

自动需求响应系统的需求及架构研究

用户是电力系统服务的最终对象,需求响应(demand response,DR)与用户紧密相关,随着智能电网的发展,传统的交互模式已经不能满足DR领域的需求。该文综合阐述国内外自动需求响应(automated demand response,ADR)系统的研究进展,提出ADR系统概念模型,逻辑架构和物理部署,从而明确ADR系统的参与角色及作用;剖析ADR系统的业务需求,功能需求及非功能需求,分析系统构建的关键技术,包括用例分析技术、信息模型技术、通信传输技术、可视化技术、需求响应测量与评估及一致性和安全要求等,对需求响应自动化建设具有重要意义。最后,介绍ADR在国内的相关试点工程,对下一步工作提出展望。

DDS在自动需求响应系统中的适用性分析及应用设想

随着售电市场逐步放开,电力需求响应(demand response,DR)的业务发展倍受关注。随着分布式电源、电动汽车、分散式储能、电热锅炉等大批量分散需求侧资源参与能源互联,复杂的业务时序及差异化业务场景对现有设备/系统的底层数据流QoS (quality of service)提出了新的需求。随着源网荷工程不断深化,对DR资源的控制模式逐步多样化,对底层的承载协议也提出了新的挑战,现有简单的互操作协议适配方式难以满足数据传输的差异化QoS要求。针对上述问题,分析了DDS (data distribution service)技术的特征及其在自动需求响应业务系统中应用的适用性,并结合DDS的技术特性,从系统集成架构、信息交换方式、数据模型适配等方面提出了DDS在自动需求响应系统中的应用设想。

基于自动需求响应的远程温室监控数据融合方法

为加强温室环境监控系统稳定性,提高数据融合程度,进而提升温室环境远程监控精度,基于自动需求响应提出远程温室监控数据融合方法。通过分析监控系统总设计方案,将各传感器采集到的环境数据传送至协调器节点,优化系统硬件组成;利用自适应加权融合方法对温室监控数据节点进行数据融合,将融合后的环境数据标准值传输至主控中心,通过D-S理论实行决策级融合,并综合分析温室作物生长环境;接收上位机传输来的采集需求指令后,系统进行初始化自检并在固定周期下采集监控节点数据,基于所得数据进行温室环境分析、监控数据显示和控制决策,并驱动各个通信模块实现和上位机之间的通信,确定最终响应式调控。试验结果表明:基于自动需求响应的远程温室监控数据融合方法其响应速度保持在2s以内,利用D-S证据理论优化决策级融合函数,将互为关联的不同种类的证据实行组合,以此将多类监测数据进行融合,使误差控制在±1%以内,测试点的监控效果较好,数据融合准确性得到保证,监控系统通信稳定性良好,数据融合下的环境参数精度高,实际应用的可靠性较强。系统运行软件、硬件组成与温室作物生长条件的协调方案可为温室大棚作物生长提供一定程度上的支撑。

基于智能电网调度支持的居民用电侧自动需求响应系统

为了优化居民用电侧管理和电力系统总的发电容量,构建基于智能电网调度支持的居民用电侧自动需求响应系统。该方法以先进的智能电网技术为依托,依靠智能电网调度支持平台构建需求响应系统框架,采用价格需求响应方式和激励需求响应方式,实现尖峰电价、尖峰折扣、分时电价、实时电价的控制和市场激励、计划激励。其应用分布式在线学习算法能在用户满意度较低的条件下,降低用电成本,提高用电效益。通过综合分析可知,基于智能电网调度支持的居民用电侧自动需求响应系统可较好地优化发电容量并满足居民用电侧用电需求。

我国自动需求响应技术支持系统研究

鉴于需求响应(demand response,DR)对能源经济发展、电力工业以及环境保护具有重要的战略意义,而实现自动需求响应(Auto-DR)需要先进的技术作为支撑。首先研究Auto-DR技术支持系统的基础设施和通信规范,并构建Auto-DR的运作流程,最后结合我国DR的发展现状,对Auto-DR的具体用电模式进行初步设想得到有序用电模式和自主控制+有序用电模式两种典型的用电模式。为Auto-DR的实施提供技术依据,为用户与电网企业双向互动的实现提供理论基础。

考虑用户偏好和设备特性的自动需求响应策略

智能电网背景下,电网侧和用户侧的双向互动不断升级。基于智能通信和自动化管理系统,提出了一种计及电力负荷特性的适用于不同用户的自动需求响应策略。该方法首先以用户的历史用电数据和实时电价为基础,采用指数平滑模型求得当日各时段的可用电量。其后采用最优方案决策模型在含有各种需求响应方案的策略集中选择确定各时段的最优策略。需求响应策略在优先级、公平性和灵活性上侧重不同,用户可以根据自身偏好设定不同的决策因子,以满足自身的用电偏好和需求。算例分析表明,该策略能够帮助用户取得良好的节能效果,有效削减电力费用,并减少电网减少峰谷差。

基于物联网技术的自动需求响应系统架构与应用方案研究

文中通过部署双向互动设备和负荷控制设备等,结合物联网技术,设计基于物联网技术的自动需求响应方案,该方案针对不同的电力消费行为模式,实现用电设备的监控;制定需求响应控制策略指导用户参与电网削峰填谷,并根据收集到的用户用电量变化数据,分析用户用电行为的变化,及其对电网负荷的影响。从而优化终端用户的用能结构,提高电能利用效率,节约用户电能消费,实现自动需求响应,降低电网负荷峰谷差,提高电网运行效率。