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  • 能源互聯(lián)網(wǎng)的必經(jīng)之路智能用電網(wǎng)絡(luò)

    2018-03-15 16:03:49 高科技與產(chǎn)業(yè)化  點(diǎn)擊量: 評論 (0)
    能源互聯(lián)網(wǎng)旨在將各種能源通過管網(wǎng)聯(lián)系起來,通過信息網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算分析實(shí)現(xiàn)各類能源的優(yōu)化利用。能源互聯(lián)網(wǎng)的核心在電力,要實(shí)現(xiàn)規(guī)模龐大的能

    智能用電網(wǎng)絡(luò)中投入使用大批量的高級計(jì)量設(shè)備帶來了海量用戶信息。基于這些采集得到的用能數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)自識別,評估電器的效用水平,并可進(jìn)一步識別用戶的歷史或?qū)崟r用能行為,從而為協(xié)同需求響應(yīng)、節(jié)能自動化等能量管理提供輔助決策依據(jù)。

    (1)用戶側(cè)負(fù)載用電效用等級

    基于經(jīng)濟(jì)學(xué)中的效用理論,認(rèn)為電力用戶在有限的能耗和用電成本約束條件下,以獲得最大滿意度為目標(biāo)進(jìn)行電力消費(fèi)。因此對用戶側(cè)負(fù)載提出用電效用的概念,區(qū)別于僅以能耗或電費(fèi)為決策依據(jù)的評估方法,用電效用將綜合考慮能效與滿意度進(jìn)行評估。

    將用戶側(cè)負(fù)載按照自身用電特性和用戶對負(fù)載的需求特性分為儲能型和非儲能型兩類,將儲能型負(fù)載再細(xì)分為蓄熱蓄冷型和蓄電池型兩類。蓄冷蓄熱型負(fù)載、非儲能型負(fù)載的效用變化分別以溫度、時間效用函數(shù)模擬,并在此基礎(chǔ)上對不同類型負(fù)載的用電效用分級。

    將負(fù)載的效用等級分為高效用、低效用和負(fù)效用三種。效用等級越高,代表負(fù)載的能效水平和用戶的滿意度水平越高。

    (2)用戶用能行為識別

    用戶用能行為直接影響用戶側(cè)負(fù)載的能耗狀況,因此準(zhǔn)確識別用戶的用能行為可以幫助判斷各用戶側(cè)負(fù)載是否運(yùn)行在最大效用等級下。基于隱馬爾可夫模型進(jìn)行用戶用能行為識別。

    通過劃分負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)、建立用戶用能行為識別的隱馬爾可夫模型、參數(shù)學(xué)習(xí)、解碼獲取識別結(jié)果等步驟,可以較為準(zhǔn)確地識別用戶活動。

    通過較為準(zhǔn)確地識別用戶用能活動,按照一定優(yōu)化策略關(guān)斷或調(diào)解在用戶活動中關(guān)聯(lián)度低或效用水平低的負(fù)載,從而在綜合考慮用戶滿意度和負(fù)載能效水平的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能能量管理。

    (3)協(xié)同需求響應(yīng)

    智能用電網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的快速需求響應(yīng)。由于自律分散架構(gòu)的特征,各類響應(yīng)信號可快速大批量發(fā)布,且各本地能量管理單元的實(shí)施效果也可迅速反饋。云存儲中心只需下發(fā)簡單的能量調(diào)節(jié)比例(如削減負(fù)荷5%),各本地能量管理單元進(jìn)行優(yōu)化并實(shí)現(xiàn)負(fù)荷削減量分配,從而減小了計(jì)算規(guī)模與成本,實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的快速需求響應(yīng)。

    (4)節(jié)能自動化

    智能用電網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)自動化節(jié)能。基于用戶用能行為識別和效用等級的劃分,各本地能量管理單元可對該單元中的用能情況進(jìn)行實(shí)時評估并制定節(jié)能策略。

    前景展望

    智能用電網(wǎng)絡(luò)就好比能源互聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢,是能源互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的關(guān)鍵部分。該網(wǎng)絡(luò)有自律可控性和自律可協(xié)調(diào)性,可以較好地實(shí)現(xiàn)在線擴(kuò)展、在線維護(hù)和容錯功能。同時,該網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合緊密,可實(shí)現(xiàn)信息流和能量流的高度結(jié)合,并達(dá)到能源最優(yōu)管控的目的。

    在黔東南一個普通醫(yī)院,其一年電費(fèi)要700萬元,以20%的節(jié)約量計(jì),預(yù)計(jì)可節(jié)約電費(fèi)140萬元,考慮裝設(shè)軟件設(shè)備的成本,年回報率在70%。除了節(jié)能,智能用電網(wǎng)絡(luò)所存儲的海量用電信息,可廣泛用于提升用電安全水平、揭示電器火災(zāi)隱患、優(yōu)化用戶側(cè)能源使用、參與電網(wǎng)需求響應(yīng),未來應(yīng)用的空間十分廣闊。

     

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    責(zé)任編輯:電朵云

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