安科(kē)瑞(ruì) 陳(chén)聰

摘(zhāi)要：電力是(shì)國民經(jīng)濟(jì)和(hé)居民生活(huó)的命(mìng)脈，為(wéi)貫(guàn)徹落實(shí)國(guó)家對(duì)於(yú)節能(néng)減(jiǎn)排工作的(dí)總(zǒng)體部署，深(shēn)入推進電力需求(qiú)側管理(lǐ)工作(zuò)，本文(wén)從電(diàn)力(lì)需求側(cè)能效(xiào)管理平(píng)台(tái)所(suǒ)要(yào)實現(xiàn)的功能與(yǔ)應(yīng)用(yòng)信息(xī)技術兩(liǎng)個方麵，著重介(jiè)紹平(píng)台研究(jiū)建(jiàn)立的節電效益計(jì)算分析模型(xíng)及(jí)應用GPRS技術的用電(diàn)設(shè)備(bèi)在綫(xiàn)監測(cè)功能開發，通過示例對分析模(mó)型的正確(què)性與(yǔ)在(zài)綫監(jiān)測(cè)功(gōng)能的可行性(xìng)進(jìn)行(háng)驗證
。

   關(guān)鍵詞：電力需(xū)求(qiú)側
；管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台
；建設

1引(yǐn)言

   電力需求側(cè)管(guǎn)理( DSM)是指以(yǐ)提(tí)高(gāo)終(zhōng)端用電(diàn)效率和優化用電的方(fāng)式,對同(tóng)樣的(dí)用電功能來(lái)說為了(liǎo)能(néng)達到節約能源和(hé)環境(jìng)保護(hù)的(dí)目(mù)的(dí),將其(qí)電量消耗和電力需(xū)求進(jìn)行減少(shǎo)的過(guò)程
。它(tā)改(gǎi)變了傳(chuán)統的隻單純依靠擴(kuò)大供應(yīng)能力以滿足日(rì)益增長的電力需要(yào)的(dí)方(fāng)式(shì)這種(zhǒng)管(guǎn)理模式,能夠在(zài)更(gēng)高層(céng)次上(shàng)處理供應側(cè)和(hé)需(xū)求(qiú)側的(dí)關係(xì)
。電(diàn)力(lì)需求側管(guǎn)理的(dí)主要任(rèn)務(wù)就是要(yào)解決電(diàn)網在(zài)缺電的(dí)情(qíng)況(kuàng)下,是如何做(zuò)到供(gōng)需(xū)平衡的問(wèn)題
。但(dàn)是(shì)值得注意的(dí)是,它(tā)的任務不單單(dān)是(shì)要解決電網缺電(diàn)時(shí)候何(hé)如做到(dào)的(dí)供(gōng)需(xū)平(píng)衡(héng)問題,還有可(kě)以為(wéi)電側(cè)和發電側(cè)的發展計劃提供(gōng)翔實的(dí)數據(jù),主(zhǔ)要(yào)是通過研究用電(diàn)側(cè)的(dí)過去(qù)，現(xiàn)在及將來(lái)的用(yòng)電(diàn)負(fù)荷的(dí)變(biàn)化(huà)和(hé)發展(zhǎn)情況(kuàng)，進(jìn)而使得電力(lì)的供需由(yóu)消極平衡變為(wéi)積極平(píng)衡(héng)
。因此,需求側(cè)管(guǎn)理要建(jiàn)設出(chū)一(yī)個(gè)電(diàn)力(lì)需求側管理(lǐ)係統(tǒng)，這(zhè)樣(yàng)就可(kě)以進行異(yì)常龐(páng)大(dà)的(dí)數據(jù)分(fēn)析(xī)和數據存(cún)儲(chǔ),從而幫(bāng)助供電企(qǐ)業處理(lǐ)需求(qiú)側(cè)信息，以分(fēn)析市場狀況(kuàng)，並(bìng)且(qiě)預測未(wèi)來(lái)發(fā)展從而實(shí)現相(xiāng)應(yīng)的負(fù)荷管(guǎn)理措施(shī)
。

2電(diàn)力需求側管理(lǐ)係統的設計思路

   電(diàn)力需(xū)求側(cè)能效(xiào)管理(lǐ)平台以(yǐ)提升(shēng)電(diàn)力需求側(cè)的管理水(shuǐ)平，拓展電網(wǎng)的(dí)營銷服務
。電(diàn)力(lì)需求(qiú)側(cè)能(néng)效管理平(píng)台集(jí)需求側管(guǎn)理(lǐ)，合(hé)同(tóng)能源管理，節(jié)能技術(shù)，數據(jù)庫技術等為一體，為供(gōng)電(diàn)企(qǐ)業供數(shù)據(jù)采集，信息(xī)展示，信息化管(guǎn)理，合(hé)同能源(yuán)管理(lǐ)，項(xiàng)目管理及用電設備(bèi)在綫監(jiān)測(cè)，知識庫等(děng)服(fú)務(wù)
。電(diàn)力(lì)需求側能效(xiào)管理平(píng)台(tái)功(gōng)能
。

   一(yī)般來說(shuō),電力(lì)需求側(cè)能效管理平台的建(jiàn)設，將推動(dòng)科學和合理用電，提高電網供需平衡水平;指(zhǐ)導(dǎo)工業(yè)企(qǐ)業和其他客(kè)戶節約(yuē)用(yòng)電,安全(quán)用電(diàn),科學用(yòng)電(diàn),提(tí)高電能(néng)的(dí)利用效(xiào)率
。同時,將(jiāng)推(tuī)動(dòng)節電項(xiàng)目實(shí)施，對已經(jīng)實(shí)施(shī)節電技術改造的(dí)企業進行(háng)用(yòng)能設備在綫(xiàn)監測(cè)及(jí)節電改造(zào)經濟(jì)效(xiào)益(yì)分析，為企業(yè)節電(diàn)改造及項目管(guǎn)理(lǐ)提(tí)供(gōng)必要的(dí)信息支(zhī)持
。

3節電效益(yì)計(jì)算(suàn)分析

3.1節電效(xiào)益(yì)計算(suàn)

   實施(shī)節(jié)電(diàn)技(jì)術(shù)改(gǎi)造(zào)後,節(jié)電效益主(zhǔ)要(yào)由投入單位資(zī)金的效(xiào)益(yì)分(fēn)享期節(jié)電(diàn)量(liáng)以(yǐ)及(jí)節電率(shuài)進(jìn)行(háng)衡量(liáng),如果投入單(dān)位資金(jīn)的效益在(zài)分享期的(dí)節電量(liáng)和節(jié)電率水平高(gāo)的話,說明此項(xiàng)目的節電(diàn)效(xiào)果就(jiù)會越明顯(xiǎn)
。通(tōng)過這兩個(gè)數(shù)據我們就(jiù)可(kě)以對(duì)合同能源(yuán)管理項(xiàng)目(mù)做出經(jīng)濟(jì)效(xiào)益(yì)分析(xī)
。

(1)節電(diàn)量計(jì)算

   投(tóu)人單(dān)位(wèi)資金(jīn)的(dí)效(xiào)益分享期節(jié)電量:式(shì)中為(wéi)投入(rù)單(dān)位資金的效益(yì)分享期(qī)節電(diàn)量 ;為(wéi)實施(shī)節電(diàn)改造(zào)後(hòu)設備的效(xiào)益分享期(qī)累計(jì)節電(diàn)量 ;M 為(wéi)節電改(gǎi)造(zào)項(xiàng)目資金投(tóu)入(rù);Y 為實(shí)施(shī)節(jié)電(diàn)改造(zào)後設備的壽(shòu)命期(qī) :f1(x，y)為(wéi)節(jié)電(diàn)技術(shù)實施(shī)前(qián)企業典型日(rì)負(fù)荷曲(qū)綫;f2(x，y)為節電技術實(shí)施(shī)後企業典(diǎn)型(xíng)日(rì)負荷(hé)曲綫(xiàn)
。

(2)節電率計算(suàn)

   節電(diàn)率式中:為(wéi)在(zài)可比條(tiáo)件(jiàn)下(xià)，節(jié)電技(jì)術實施(shī)前，後的年耗電量
。

3.2經(jīng)濟效(xiào)益分析(xī)

(1)年收益(yì)計算

   實施節電(diàn)技術(shù)改(gǎi)造(zào)後(hòu)經(jīng)濟效益可(kě)以按(àn)節電(diàn)量計(jì)算年收(shōu)益額，年收益(yì)額(é)越(yuè)高(gāo)說(shuō)明項目(mù)的(dí)效果(guǒ)越(yuè)好(hǎo)，按節(jié)電量(liáng)計(jì)算年收(shōu)益額(é)Mn:式(shì)中:Mn為第n年(nián)節(jié)電(diàn)技術(shù)節(jié)電量年收益額現(xiàn)值 ;P 為當年(nián)平均(jūn)電(diàn)價(jià) ;為(wéi)折現(xiàn)率;為節電技(jì)術(shù)第n 年攤(tān)派(pài)的投資成(chéng)本;n為(wéi)計算期
。

(2)收(shōu)益期(qī)

   收(shōu)益(yì)期(qī)是衡量一(yī)個節電改造項目的(dí)經濟效(xiào)益的(dí)重要指(zhǐ)標，它的回(huí)收期(qī)越短,說明(míng)經(jīng)濟效果就會(huì)越(yuè)好(hǎo)
。收益期(qī)T:式中(zhōng)T為收益期(qī);為(wéi)實施(shī)節(jié)電技術改造(zào)所(suǒ)產生的投(tóu)資費用
。

4GPRS的用能設(shè)備在綫監(jiān)測研究

4.1在綫監測模塊組(zǔ)成(chéng)

   電力需求(qiú)側(cè)能(néng)效(xiào)管(guǎn)理平台(tái)在綫(xiàn)監測(cè)模塊主要由(yóu)電表(biǎo)數(shù)據(jù)采(cǎi)集點(即現(xiàn)場終(zhōng)端)[3]，通信(xìn)通(tōng)道和(hé)主站(zhàn)幾(jī)部(bù)分(fēn)構(gòu)成(chéng)
。

(1)電表數(shù)據采(cǎi)集點(現場端(duān))

   電表的數據(jù)采(cǎi)集(jí)點一般(bān)位(wèi)於企業(yè)節電(diàn)改(gǎi)造(zào)設備的分(fēn)站處,設備的用電(diàn)數據(jù)由(yóu)付費(fèi)電表首先通(tōng)過 RS485 接口與雙絞(jiǎo)綫連接到(dào)位於分(fēn)站的電表集(jí)中器，電表集中器(qì)再通過 RS232 接口與GPRS透明數(shù)據傳輸終端(duān)相(xiāng)連

(2)主(zhǔ)站

   主站主(zhǔ)要采(cǎi)用(yòng)GPRS 模(mó)塊，用於接(jiē)收(shōu)現(xiàn)場(cháng)所采集(jí)到的表盤信(xìn)息，目的就是(shì)要把相(xiāng)關的(dí)信息(xī)通過串(chuàn)口傳(chuán)輸(shū)的形式(shì)輸(shū)給(gěi)計算(suàn)機
。

4.2在綫監(jiān)測曲綫(xiàn)

   在(zài)對(duì)節(jié)電改造(zào)設備(bèi)運行(háng)進行(háng)監(jiān)測時根據(jù)所(suǒ)采集的(dí)設備(bèi)用電數(shù)據(jù)係統將(jiāng)自(zì)動繪製曲綫，但由於(yú)GPRS傳(chuán)輸可(kě)能導致接收節電改造設備的(dí)數據不準(zhǔn)確(què)，出現錯誤數據
。針(zhēn)對出現的(dí)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，平台(tái)將自動(dòng)對設(shè)備(bèi)總(zǒng)能(néng)量及(jí)用(yòng)能量進行修(xiū)正，以達到(dào)設(shè)備在綫(xiàn)監(jiān)測曲綫繪製要求
。

5開(kāi)發(fā)電(diàn)力(lì)需(xū)求(qiú)側能(néng)效(xiào)資源需(xū)要解決(jué)的(dí)問(wèn)題

   當前我國的 DSM 的(dí)工作核心已經從移(yí)峰(fēng)填穀為主(zhǔ)向以提(tí)高(gāo)能(néng)效為主轉變DSM 工作核心的(dí)轉變(biàn)說(shuō)明(míng)了電(diàn)力需(xū)求側(cè)能效管理的重要性(xìng)和(hé)緊(jǐn)迫(pò)性
。目前(qián),能效資源的研究還沒有(yǒu)形(xíng)成係統的發展體係開發過程中(zhōng)還(huán)麵臨(lín)著(zhuó)諸多的(dí)問題 :

(1)尋求甄別需求側能效資(zī)源(yuán)的科學方法並製(zhì)定(dìng)合理規(guī)劃(huá)的有效工具
。能效資源種類的(dí)復雜(zá)性，開(kāi)發的(dí)隨意性(xìng)和(hé)無序性.致(zhì)使開(kāi)發(fā)成(chéng)本(běn)較高
。因(yīn)此(cǐ),科學(xué)的(dí)甄(zhēn)別方(fāng)法和(hé)有(yǒu)效(xiào)的(dí)規劃(huá)工具(jù)是(shì)十分重要的(dí)
。

(2)如何讓(ràng)能(néng)效(xiào)資源與(yǔ) DR 資源和分(fēn)布式發電(diàn)等需求側(cè)資源相(xiāng)得益(yì)彰地(dì)發展(zhǎn)並與其(qí)供應側(cè)資源(yuán)綜合進行資源(yuán)戰(zhàn)略規劃,充分(fēn)發揮各(gè)種資源(yuán)在(zài)電力市(shì)場中的(dí)作(zuò)用
。

(3)在(zài)能效(xiào)資源開發過(guò)程(chéng)中，能(néng)效項目(mù)節(jié)能效益分配(pèi)一(yī)般(bān)隻考慮(lǜ)合(hé)同能效(xiào)管理(lǐ)模(mó)式(shì)下的(dí)實(shí)施方法(fǎ)與(yǔ)用戶(hù)的(dí)效益(yì),很少甚(shèn)至沒(méi)有考慮其他利(lì)益(yì)相關方(fāng)麵(miàn)的節能(néng)效益,不利於該項目的(dí)推廣
。

(4)在需求側能(néng)效項目實(shí)施過程(chéng)中缺(quē)乏激(jī)勵與(yǔ)補(bǔ)償機(jī)製(zhì)的(dí)有效(xiào)手(shǒu)段,影(yǐng)響了(liǎo)利(lì)益相(xiāng)關(guān)者的積(jī)極(jí)性(xìng)
。

6平(píng)台(tái)介(jiè)紹

           AcrelEMS企(qǐ)業(yè)微(wēi)電(diàn)網係統(tǒng)通過在(zài)源，網(wǎng)，荷，儲(chǔ)，充(chōng)的各個關鍵(jiàn)節點安裝監(jiān)測(cè)，分(fēn)析(xī)，保護(hù)，治(zhì)理裝置，通(tōng)過(guò)高(gāo)性(xìng)能邊緣計算網(wǎng)關采集(jí)數據並上(shàng)傳(chuán)至(zhì)企業微(wēi)網平(píng)台
。平台根據(jù)電網價(jià)格，用(yòng)電(diàn)負荷，電網調度指令(líng)等(děng)情(qíng)況(kuàng)，調整(zhěng)各係統控製策(cè)略並(bìng)遠(yuǎn)程下發，使企業微(wēi)電網始終合理(lǐ)穩定運行(háng)，降(jiàng)低(dī)企業用(yòng)電成本(běn)，實現能源互(hù)聯，信息(xī)互(hù)動(dòng)
。

6.1業(yè)務邏(luó)輯圖

6.2平台架構

6.3組網(wǎng)結構

6.4平(píng)台(tái)功能

6.5主要(yào)功能

6.5.1電(diàn)力監控

   實現(xiàn)電(diàn)力(lì)係統的五遙(yáo)功能，根據(jù)現(xiàn)場情(qíng)況進行(háng)頁麵組(zǔ)態繪製(zhì)配電(diàn)一次(cì)圖監視(shì)，能實(shí)現曲綫趨勢(shì)分析，對電力參數(shù)進(jìn)行集抄，查(chá)看綜保(bǎo)SOE事件(jiàn)，查(chá)看故障錄(lù)波(bō)，對(duì)電力參(cān)數進(jìn)行平均值(zhí)統計，對主(zhǔ)要設(shè)備進(jìn)行監測如(rú)：直(zhí)流(liú)屏(píng)，發(fā)電機(jī)，變壓(yā)器(qì)等(děng)
。

6.5.2電能(néng)管理

   提供(gōng)用電集抄(chāo)，用(yòng)電(diàn)統(tǒng)計，分時段(duàn)用(yòng)電統計，用(yòng)電(diàn)同環(huán)比(bǐ)分(fēn)析，分組用電(diàn)統計等(děng)功能(néng)
。

6.5.3電(diàn)能(néng)質量(liáng)

   提(tí)供電能質(zhì)量的穩(wěn)態(tài)監測，諧波頻譜圖分析，曲(qū)綫(xiàn)分(fēn)析(xī)，SOE事件，ITIC，SEMI容(róng)忍度(dù)曲綫(xiàn)分析，故障(zhàng)錄波等(děng)功能(néng)
。

6.5.4能(néng)耗(hào)分(fēn)析

   提(tí)供支路(lù)能耗統(tǒng)計，分組能耗統計，能(néng)耗(hào)折(zhē)標統(tǒng)計，能耗(hào)同環比分析，能(néng)源(yuán)流向圖等功能(néng)
。

6.5.5分(fēn)布式(shì)光伏(fú)

   提供(gōng)光伏(fú)電(diàn)站運行(háng)監(jiān)視(shì)，逆變器(qì)運行監視，電(diàn)站發(fā)電(diàn)統計，逆變器發(fā)電統(tǒng)計(jì)，光(guāng)伏電站配電監測，逆變(biàn)器(qì)曲(qū)綫(xiàn)分(fēn)析(xī)等(děng)功能
。

6.5.6檔案，運(yùn)維(wéi)

   提供設備定義(yì)，設備(bèi)檔(dàng)案(àn)管理，設(shè)備(bèi)保(bǎo)養報表，設備二維(wéi)碼(mǎ)維(wéi)護等功能
。提(tí)供(gōng)任(rèn)務(wù)管(guǎn)理(lǐ)，巡檢(jiǎn)記錄，缺陷(xiàn)記(jì)錄(lù)，消警記(jì)錄，搶(qiāng)修記錄，通(tōng)知(zhī)工單等功(gōng)能(néng)
。

6.6硬件選型

7結語(yǔ)

   本文(wén)對電(diàn)力需(xū)求側能效管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台的(dí)在綫監(jiān)測(cè)和節電(diàn)效益分析的功能(néng)進行了深(shēn)入地(dì)研究(jiū),實(shí)踐了電(diàn)力需求(qiú)側能(néng)效(xiào)管理(lǐ)平台可以實時(shí)得到(dào)設備(bèi)運(yùn)行數據(jù)，並通(tōng)過(guò)這些運行數據，自(zì)動計算出(chū)項目(mù)節電(diàn)效益(yì)等功能
。電(diàn)力(lì)需求側能(néng)效管理(lǐ)平台的建(jiàn)設(shè)能為用戶直觀展示項(xiàng)目實施效果和設備(bèi)運行(háng)狀況，同時(shí)為節(jié)電改造(zào)項目的(dí)管(guǎn)理起到了(liǎo)重(zhòng)要作用(yòng)
。

參考文獻(xiàn)

[1]王行龍.電(diàn)力需(xū)求側(cè)能(néng)效(xiào)管(guǎn)理平(píng)台(tái)建設及應(yīng)用.

[2]劉(liú)洪琳，電力需求側管理係統(tǒng)的設(shè)計(jì)與(yǔ)實現(xiàn)[J].四川(chuān)電(diàn)力(lì)技(jì)術(shù),2010(5)

[3]王(wáng)梅(méi)霖，電力(lì)需(xū)求側管理研究[J]浙江電(diàn)力,1999(4).

[4]楊威(wēi)·電(diàn)力(lì)需求側能(néng)效(xiào)資源開發理論初(chū)探(tàn)[J].廣(guǎng)西(xī)電力,2007.

[5]智能(néng)電網用(yòng)戶(hù)端電(diàn)力(lì)監(jiān)控/電能管(guǎn)理/電(diàn)氣(qì)安(ān)全（產品(pǐn)報價手冊(cè)）.2023.01版

[6]企業微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手(shǒu)冊(cè).2022.05版.