本章將主要介紹高級量測體系、用電信息采集、智能家居與智能小區(qū)/樓宇、電動汽車充放電、需求響應(yīng)、雙向互動服務(wù)門戶等關(guān)鍵技術(shù)。

智能用電面臨的新挑戰(zhàn)

(一)用戶側(cè)分布式電源廣泛應(yīng)用

用戶側(cè)太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等分布式電源具有數(shù)量多、范圍廣、容量小、隨機性、間歇性等特點，其大規(guī)模應(yīng)用將給用電服務(wù)帶來很大影響。

(1)對電能質(zhì)量、供電可靠性和電力安全的影響。分布式電源的間歇性和隨機性會引起配電網(wǎng)電壓波動和閃變，加大電壓調(diào)整的難度，導(dǎo)致一些負荷節(jié)點的電壓質(zhì)量超標(biāo);分布式電源中不適當(dāng)?shù)哪孀兤骺刂撇呗詴a(chǎn)生不平衡電壓和諧波污染，對電氣設(shè)備產(chǎn)生不良影響。分布式電源并網(wǎng)運行，會因安裝地點、容量和接入方式不合理，與繼電保護配合不恰當(dāng)?shù)纫蛩兀瑢?dǎo)致供電可靠性降低。如果對分布式電源的管理和監(jiān)控不到位，會給安全檢修、用戶用電安全等帶來隱患。

(2)對計量和通信的影響。分布式電源的應(yīng)用將改變傳統(tǒng)用戶側(cè)電能計量的方式，需要增加具備直流計量、雙向計量等功能的智能電能表，掌握更為全面和準(zhǔn)確的電能信息，滿足不同時段不同結(jié)算電價的計量計費新要求。雙向計量和信息采集、監(jiān)控要求的提高，需要通信信道提供更高的帶寬和更快的響應(yīng)時間，鑒于此，現(xiàn)行通信信道的建設(shè)水平有待進一步提高。

(3)對微電網(wǎng)發(fā)展的影響。隨著分布式電源的增多，用戶側(cè)小型分布式電源構(gòu)成微電網(wǎng)，在維持自身運行的同時實現(xiàn)與配電網(wǎng)的互聯(lián)，這種微電網(wǎng)的控制、保護、能量管理和能量儲存等技術(shù)與常規(guī)技術(shù)相比有較大不同，微電網(wǎng)形成后將引起用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變，從而會引起傳統(tǒng)用電服務(wù)模式的改變。

(4)對電力交易的影響。分布式電源的大規(guī)模應(yīng)用將對電力交易格局產(chǎn)生深遠的影響，將促使電網(wǎng)企業(yè)和用戶之間形成新型的供用電關(guān)系，即用戶可以從電網(wǎng)企業(yè)購電，也可以用自己擁有的分布式電源向電網(wǎng)企業(yè)有償提供削峰、緊急功率支持等服務(wù)。

(二)電動汽車及儲能裝置迅猛發(fā)展

電動汽車及儲能裝置將迅猛發(fā)展，數(shù)量眾多的電動汽車及儲能裝置的充電應(yīng)用將對配電網(wǎng)設(shè)備容量配置、電網(wǎng)負荷產(chǎn)生較大影響。

(1)對配電設(shè)備的影響。電動汽車及儲能裝置的大范圍使用，充放電的隨機性將引起負荷的瞬變，給配電線路、保護裝置、配電變壓器等設(shè)備的容量配置帶來很大困難，直接影響配電設(shè)備使用的經(jīng)濟性、安全性和壽命。為滿足充電高峰時集中短時充電功率的需求，需要提高配電設(shè)備的容量等級，而在充電需求低谷時，會因配電設(shè)備的利用率不高，造成資源浪費。如何合理設(shè)置充放電站點，對電動汽車及儲能裝置充電時間進行科學(xué)管理，采用合理有效的營銷手段，協(xié)調(diào)電動汽車的有序充放電，是智能用電服務(wù)需要解決的新問題。

(2)對電網(wǎng)負荷的影響。電動汽車是一種耗能裝置，同時也是一種儲能裝置，通過制定有效的充放電策略，合理安排時間，可起到削峰填谷及后備應(yīng)急的作用。當(dāng)電網(wǎng)處于用電低谷時，通過對大量的電動汽車及儲能裝置進行供電，可填補低谷;當(dāng)電網(wǎng)電力供應(yīng)緊張或發(fā)生供電故障時，通過儲能裝置向電網(wǎng)供電，可起到削峰及后備電源的作用，因而可作為對電網(wǎng)進行補充的良好手段。如何制定優(yōu)化的電動汽車及儲能裝置充放電策略，發(fā)揮其平衡電網(wǎng)負荷的功效，是智能用電服務(wù)面臨的挑戰(zhàn)。

(三)終端能源綜合利用效率亟待提高

目前，我國電力用戶用電效率、發(fā)電和供電設(shè)備利用效率較低，同時用電峰谷差不斷拉大，節(jié)能潛力很大。如何利用經(jīng)濟、技術(shù)等手段，落實需求側(cè)管理相應(yīng)策