基于OpenADR的需求侧管理

针对现代经济社会高速发展中电力供给与需求间的矛盾和能源使用效率问题,本文介绍了一种基于OpenADR的需求侧管理方法,DRAS系统。系统包括公共事业单位、终端用户和系统客户端三部分。通过自动需求响应通信规约,实现从公共事业单位到最终用户间有关电量信息的双向沟通,从而解决电力峰值、供需缺口、用电结构管理等问题。该方案对智能电网框架下的需求侧管理有一定的参考价值,根据其特性今后还可以在其他的双向通信系统中得到有益的借鉴。

考虑柔性负荷接入的E-SOP与网架协同规划方法

针对传统的配电网规划方法对柔性负荷的考虑缺失而导致灵活性不足的问题,提出一种考虑柔性负荷接入的储能-智能软开关网架协同规划方法。首先,对可转移与可削减柔性负荷的不确定性进行建模分析,采用蒙特卡罗抽样实现电动汽车等柔性负荷的功率特性精细化模拟;其次,充分考虑分布式电源和柔性负荷的时序特性,构建考虑柔性负荷接入的储能-智能软开关与网架协同规划模型;最后,以改进的IEEE33节点系统为例验证所提模型和方法可有效提高新型配电网规划的灵活性。

基于OpenADR扩展的错峰业务仿真平台设计

由于不同开发商所开发的系统存在技术差异以及相关标准的缺失,导致我国现有需求响应(demand response,DR)系统无法有效互联互通,不利于需求响应项目的推广。该文基于OpenADR 2.0协议的标准框架,扩展了可用于支撑错峰业务的信息接口、业务交互流程以及事件处理机制。依托SAC/TC549以及国际标准化思路,对参与错峰业务主体的角色、定位以及仿真功能需求进行了分析,从参与错峰调度过程中所需的数据信息模型、调度策略、用户动态响应特性等方面出发,完成了错峰业务仿真平台的设计。此外,该仿真平台还提供了外部半实物接口,可以实现与DR动态交互相关的标准验证及业务性能测试,给未来标准制定、政策实行提供数据支撑。

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。

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。

基于复杂事件处理的用户需求响应性能实时监测分析

文章梳理了智能电网大数据流实时分析技术的发展趋势,研究了具有流式计算与主动管理双重特性的复杂事件处理(complex event processing,CEP)技术特点。基于实时数据分发服务(data distribution service,DDS)中间件设计了自动需求响应(automated demand response,ADR)系统与CEP实时监测服务的集成架构,给出CEP服务节点的功能组件与分析流程,论述了应用架构的互操作优势。以用户需求响应性能实时监测分析为案例,说明应用CEP实现用户基线负荷与响应性能计算的关键技术,由ADR事件定义反映资源响应时序的上下文规则,设计用户侧监测事件模型与关键查询算法。特别针对实时与增强历史监测数据上下文的混合查询算法,给出CEP引擎内部扩展设计与实现流程,并实验验证算法性能。应用CEP内嵌R算法实现快速统计计算。最后,建立原型系统与CEP实时分析算法的可视化仿真实验,验证了CEP应用的可行性。

需求响应概念模型及其实现架构研究

由于商业模式、控制方式、控制对象方面的差异,目前各类需求响应系统实现架构各有其适用范围,适应和扩展能力亟待提升。在剖析所提出的需求响应(Demand Response,DR)概念模型和DR系统实现中关键考量因素的基础上,文章提出了一种稳定而又能够自适应各类模式的需求响应系统实现架构,并分析了该架构的功能和特点,梳理了DR系统的实现要点和关键技术发展趋势。所提出的概念模型和系统架构可以灵活自适应地支撑基于价格机制、基于激励机制、全自动、全人工等各种需求响应模式和实现方式,并且易于扩展,有助于需求响应系统的实现及其稳定性。

面向高级量测体系的分布式对等互联OSGi平台

智能电网与用户的双向信息互动需要面向服务高级量测体系(AMI)的支持,为此迫切需要"即插即用"的动态可扩展软件平台。在对AMI信息交互需求进行分析后,以IEC 61970标准和IEC 61968标准为基础,建立了AMI的统一数据模型和语义模型,提出基于分布式对等互联的开放服务网关规范(OSGi)平台的AMI总体方案。该方案以基于Java的动态模块化OSGi平台作为对等互联网络的Peer端,各对等OSGi平台间借助Web服务的发布/订阅机制进行信息交互,面向服务的Web服务技术也为广域分布的高级量测基础设施提供了基于互联网的互操作。同时,详细阐述了面向服务AMI各参与方的功能部署,并以用户需求响应为例进行计算机仿真,以验证该方案的可行性。

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。

HRT-Ⅲ、SD-OCT、Humphrey自动视野计和视网膜电图明视负波反应在POAG诊断中的应用

目的探讨HRT-Ⅲ、SD-OCT、Humphrey自动视野计及视网膜电图明视负波(Ph NR)对原发性开角型青光眼(POAG)的诊断价值。方法选择我院就诊的POAG患者100例(100只眼)、正常人50例(50只眼),所有入选者均行上述4种检测。应用SPSS17.0软件对数据进行独立样本t检验和ROC曲线分析。结果 SD-OCT平均视网膜神经纤维层厚度(RNFLT)的ROC曲线下面积最大为0.974,对POAG的诊断价值最高;W-W Ph NR振幅的ROC曲线下面积为0.954,对POAG的诊断价值仅次于OCT平均RNFLT。在设定特异性≥80%和≥95%的情况下,SD-OCT平均RNFLT和W-W Ph NR振幅的敏感性分别为95%、90%、93.3%、76.7%。余检测参数的ROC曲线下面积均大于0.7,对POAG有一定的诊断价值。结论 SD-OCT平均RNFL对POAG的诊断价值最高,W-W Ph NR振幅次之。上述4种检测仪器从不同角度评估了青光眼视神经结构与功能损害的特征,有助于指导青光眼的临床诊治。

智能电网用户需求侧半实物仿真技术研究

随着智能电网领域技术的迅速发展,需求响应以其较少的系统运行成本和提高电网可靠性的潜力逐渐成为研究的新热点。文章基于国内外需求响应仿真技术的发展,提出了基于开放式自动需求响应(Open ADR)协议的用户需求侧半实物仿真技术。依托协仿真平台Vir GIL、智能电网用户需求侧仿真系统,结合用户侧典型用能系统,从蓄冰空调半实物仿真系统、蓄热电锅炉半实物仿真系统和智能家居半实物仿真系统具体说明半实物仿真技术在智能电网需求侧的应用方式。

高比例新能源下考虑需求侧响应和智能软开关的配电网重构

提出了高比例新能源接入下考虑需求侧响应(DR)和智能软开关(SOP)的配电网重构策略。首先,构建了配电网重构下的DR和SOP模型;然后,综合考虑网损费用、弃风费用、弃光费用和开关费用,以社会利益最大化为优化目标,构建高比例新能源接入下多时段配电网重构模型;接着,通过大M法和二阶锥松弛将配电网重构模型转化为混合整数二阶锥规划问题,并采用YALMIP和CPLEX对转化后的模型进行求解;最后,采用改进的IEEE 33节点配电系统进行了算例仿真,并进行了灵敏度分析和不同配电网重构策略的对比分析,验证了模型的有效性。算例分析结果表明,采用所提考虑DR和SOP的配电网重构策略,可以有效提高配电系统的新能源消纳能力,平抑负荷峰谷差,提升配电网运行的经济性。

单边电力市场静态稳定环节和带需求侧响应的组合市场模式

单一购买模式是我国电力市场的起步模式,没有需求侧参与和响应的单边模式在供应约束时将失去稳定。从保障单边电力市场的静态稳定性出发,提出在单边电力市场模型上附加静态稳定环节,包括以需求侧响应和电网公司自有调峰容量为反馈环节,以电力合约交易为“仓储”环节,进而形成一个在购买代理模式基础上,吸收批发竞争中的合约交易成分和零售竞争中的实时电价用户群等可行成分的组合市场模式。该模式能与现有工业组织结构兼容,可有效解决我国现阶段电力市场中的电价矛盾,并能平稳向双边开放模式过渡。

空调及电动汽车响应下馈线可开放容量评估

考虑利用用户的负荷响应能力来提升城市配电网馈线的可开放容量。首先,以单一用户为分析对象,分析了空调、电动汽车用户的历史用电数据。然后,提出了在计及空调及电动汽车用户的负荷响应能力条件下,馈线可开放容量的评估方法。最后,通过开源数据仿真,分析了改变空调设定温度以及电动汽车参与V2G(vehicle-to-grid)对馈线可开放容量的影响,验证了分析方法的合理性。

Automation System in Rare Earths Countercurrent Extraction Processes

Based on the countercurrent extraction theory for optimized designing and simulating, the rare earth separation processes, the selection of the detecting points (stages) and on-line analysis for elements, the simulation of open loop response and its response speed, the diagnosis and the regulative prescription for running the solvent extraction cascades were studied.

基于改进GA-PSO算法的需求响应式运输研究

用标准的交叉粒子群算法(GA-PSO)求解多个车场有目的地的开放式需求响应式车辆调度问题容易过早陷入局部最优,为解决算法缺点,进一步提高算法求解精度,通过增加基因突变和路径合并更新因子,提出改进GA-PSO算法。通过对需求响应调度问题的描述,建立数学模型,构建改进GA-PSO算法求解流程。利用随机数据生成实验算例,采用GA-PSO算法和改进的GA-PSO算法进行对比实验来验证改进算法效能,结果表明改进的算法比标准算法在求解精度上优化幅度提高了13.9%。

全联接全开放的分布式能源信息智能网络

随着新能源应用在电网系统及用电终端的逐步普及,发电供给侧、电网输配侧、需求响应侧需要正视能源改革关于两个替代、一个回归、一个提高的要求。需求侧可调整/可平移负荷在配合电网削峰填谷/消纳可再生能源等方面的作用需要被重新认识;同时需求侧负荷作为能源消费终端,也需要改变自身用电模式,采用新能源、储能或直流电等友好智能的用电方式。消费终端的交/直流母线开放,是实现需求侧能源自由对接、信息开放互联的前提,也是需求侧改变自身用电模式参与电网调度或市场行为的前提;只有消费终端实现能源信息的互通互联,才能真正实现互联网+智慧能源。

考虑分时电价和SOP协同的交直流配电网光伏消纳能力提升

分布式光伏高比例接入电网后带来的电压越限等问题,导致弃光率较高和消纳率较低。用户侧丰富的需求响应资源和广泛部署的新型电力电子装置为促进分布式光伏高质量消纳提供了新的解决思路。提出一种考虑分时电价和智能软开关(soft open point,SOP)协同的交直流配电网光伏消纳能力提升方法。首先,基于运行边界建立SOP数学模型,进一步分析其有功功率和无功功率在不同运行状态下对节点电压的影响;接着,采用基于需求价格弹性的分时电价响应方法,建立考虑分时电价和SOP协同的光伏消纳能力评估模型,并采用遗传算法对模型进行优化求解;最后,采用改进的IEEE 33节点系统算例,对光伏消纳能力进行评估与对比分析,结果表明所提方法能够有效提升交直流配电网的光伏消纳能力,具有实用性和有效性。

能源互联网背景下自动需求响应关键问题及展望

提高可再生能源利用比例以及能源的综合利用效率是未来能源系统发展的主要目标。随着能源与环境问题的不断突出,传统能源网络的资源配置能力逐渐不能满足未来能源系统的发展需求,能够实现"横向多源互补,纵向源网荷储协调"的能源互联网概念被提出。在能源互联网背景下,高度多元化和自动化的能源网络结构使得传统的电力需求侧响应(demand response,DR)将逐步向自动需求侧响应(automated demand response,ADR)的方向发展。首先对ADR的基本概念及其与能源互联网的协同作用进行阐述;其次,从规划、运行、控制、评价这4个维度分析了未来能源互联网中ADR的关键问题;最后,结合目前已有的研究成果和存在的问题,提出了推动ADR发展的相关建议。