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。

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。

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。

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。

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。

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。