電網(wǎng)是由"發(fā)電、輸電、變電、配電、用電"五個環(huán)節(jié)組成,"配電、用電"即是電網(wǎng)的用戶端,電能80%是由用戶端消耗的。
中文名稱 | 電網(wǎng)用戶側(cè)智能電力監(jiān)控系統(tǒng) | 用途 | 電力監(jiān)控 |
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性質(zhì) | 監(jiān)控軟件 | 領(lǐng)域 | 電力 |
智能電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有完善的網(wǎng)絡(luò)管理功能,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自上而下呈金字塔結(jié)構(gòu),越向下網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,設(shè)備種類越多,設(shè)備數(shù)量越大,越難于管理與維護(hù)。系統(tǒng)具有強(qiáng)大、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng),把供配電系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)備和運(yùn)行狀態(tài)置于毫秒級、周波級的連續(xù)精確的監(jiān)視控制中。
a、友好的(HMI)
標(biāo)準(zhǔn)的變配電系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況;龐大的系統(tǒng)具有多畫面切換及畫面導(dǎo)航的功能;分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫面。主畫面可直觀顯示各回路的運(yùn)行狀態(tài),并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機(jī)交互界面并實(shí)時刷新。
b、用戶管理
本軟件可對不同級別的用戶賦予不同權(quán)限,從而保證系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的安全性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作,需操作員級用戶輸入操作口令外,還需工程師級用戶輸入確認(rèn)口令后方可完成該操作。
c、數(shù)據(jù)采集處理
Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備的各電參量及開關(guān)量狀態(tài)(包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開關(guān)位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等),將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示(總系統(tǒng)功率、負(fù)荷最大值、功率因數(shù)上下限等),并對重要的信息量進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲。
d、趨勢曲線分析
系統(tǒng)提供了實(shí)時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面,通過調(diào)用相關(guān)回路實(shí)時曲線界面分析該回路當(dāng)前的負(fù)荷運(yùn)行狀況。如通過調(diào)用某配出回路的實(shí)時曲線可分析該回路的電氣設(shè)備所引起的信號波動情況。系統(tǒng)的歷史趨勢即系統(tǒng)對所有已存儲數(shù)據(jù)均可查看其歷史趨勢,方便工程人員對監(jiān)測的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行質(zhì)量分析。
e、報(bào)表管理
系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報(bào)表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)符合其需要的報(bào)表格式,系統(tǒng)可自動統(tǒng)計(jì)??勺詣由筛鞣N類型的實(shí)時運(yùn)行報(bào)表、歷史報(bào)表、事件故障及告警記錄報(bào)表、操作記錄報(bào)表等,可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值,自動生成電能的日、月、季、年度報(bào)表,根據(jù)復(fù)費(fèi)率的時段及費(fèi)率的設(shè)定值生成電能的費(fèi)率報(bào)表,查詢打印的起點(diǎn)、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置;系統(tǒng)設(shè)計(jì)還可根據(jù)用戶需求量身定制滿足不同要求的報(bào)表輸出功能。
f、事件記錄和故障報(bào)警
系統(tǒng)對所有用戶操作、開關(guān)變位、參量越限及其它用戶實(shí)際需求的事件均具有詳細(xì)的記錄功能,包括事件發(fā)生的時間位置,當(dāng)前值班人員事件是否確認(rèn)等信息,對開關(guān)變位、參量越限等信息還具有聲音報(bào)警功能,同時自動對運(yùn)行設(shè)備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。
g、五遙功能
Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)常規(guī)的"遙信"、"遙控"、"遙測"、"遙調(diào)"功能,還可以實(shí)現(xiàn)"遙設(shè)"功能。
遙信:實(shí)時對開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)工作等開關(guān)量進(jìn)行監(jiān)視。計(jì)算機(jī)實(shí)時顯示和自動報(bào)警。
遙控:通過計(jì)算機(jī)屏幕選擇相應(yīng)的站號、開關(guān)號、合/分閘等信息,并在屏幕上將選擇的開關(guān)狀態(tài)反饋出來,確認(rèn)后執(zhí)行,實(shí)時記錄操作時間、類型、合開關(guān)號等。
遙測:通過計(jì)算機(jī)實(shí)時對系統(tǒng)電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、超限報(bào)警、頻率進(jìn)行不斷地采集、分析、處理、記錄、顯示曲線、棒圖,自動生成報(bào)表。
遙調(diào):用于有載變壓器的調(diào)壓升/降。
遙設(shè):用于遠(yuǎn)方修改分散繼電保護(hù)裝置的定值、控制字;以及調(diào)整各種儀表的工作狀態(tài)。
序號 | 內(nèi) 容 | 指標(biāo) | 序號 | 內(nèi) 容 | 指標(biāo) |
1 | 事件記錄正確率 | ≥99.9% | 8 | 事故時遙信變位傳送時間 | ≤1s |
2 | 遙信正確率 | 100% | 9 | 事故推畫面時間 | <2s |
3 | 遙控正確率 | 100% | 10 | 遙信變位 | <1s |
4 | 遙調(diào)正確率 | 100% | 11 | 遙控過程完成 | <3s |
5 | 遙測正確率 | ≥99.9% | 12 | 模擬量測量綜合誤差 | <0.5% |
6 | 重要遙測更新周期 | <2s | 13 | 電網(wǎng)頻率測量誤差 | <0.01Hz |
7 | 一般遙測更新周期 | <3s |
電網(wǎng)是由"發(fā)電、輸電、變電、配電、用電"五個環(huán)節(jié)組成,"配電、用電"即是電網(wǎng)的用戶端,電能80%是由用戶端消耗的。用戶端主要有工礦企業(yè)、建筑樓宇、基礎(chǔ)設(shè)施三大塊。
智能電力監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)字化和信息化時代應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)用戶側(cè)樓宇、體育場館、科研設(shè)施、機(jī)場、交通、醫(yī)院、電力和石化行業(yè)等諸多領(lǐng)域的高/低壓變配電系統(tǒng)中。例如,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,智能建筑已成為城市現(xiàn)代化、信息化的重要標(biāo)志。智能建筑的組成通常有三個要素,即建筑物自動化系統(tǒng)(BAS)、通訊自動化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS)。BAS是對整個系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制管理的統(tǒng)一體,它以計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)為通信基礎(chǔ),用于設(shè)備運(yùn)行管理、數(shù)據(jù)采集和過程控制。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)便是BAS中的一個重要組成部分,通過智能電力監(jiān)控系統(tǒng)可大大提高整個變配電系統(tǒng)的管理水平,方便地與其它BAS聯(lián)網(wǎng),構(gòu)成完整的樓宇自動化管理系統(tǒng)。因此,智能電力監(jiān)控系統(tǒng)是智能建筑必不可少的組成部分,可以說沒有智能電力監(jiān)控的建筑稱不上是智能建筑。
智能電力監(jiān)控系統(tǒng)對高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組、電力變壓器和EPS/UPS/ATS 等的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。通過實(shí)時記錄單相/三相電壓、單相/三相電流、功率、功率因數(shù)、電度、頻率和電流開關(guān)狀態(tài)等各項(xiàng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測,當(dāng)參數(shù)值超出允許的范圍時便產(chǎn)生預(yù)警、報(bào)警,并對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。它以較少的投資,極大地提高了供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和自動化水平。
隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在電力行業(yè)越來越廣泛的應(yīng)用,管理者已經(jīng)不再滿足于在固定的監(jiān)控中心才能監(jiān)控變配電現(xiàn)場的運(yùn)行工況。安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的Web架構(gòu)方式,作為www網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的軟件,其分布式的結(jié)...
電力安全監(jiān)控系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)涉及千萬用戶的各項(xiàng)用電疏漏。電是全世界最通用、最普遍的能源形式,而且多數(shù)資源都被人類運(yùn)用各種方式轉(zhuǎn)換為電能而加以利用,經(jīng)濟(jì)的高速運(yùn)行也使各領(lǐng)域的用電負(fù)荷急速上升,各種疏漏和故障...
電力監(jiān)控系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具,為變配電系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺,它可以和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng),在變配電監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用,可以幫助企...
電網(wǎng)用戶側(cè)智能電力監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
智能電力監(jiān)控系統(tǒng)是由智能測控裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及計(jì)算機(jī)設(shè)備等互聯(lián)布局而 成。系統(tǒng)因項(xiàng)目規(guī)模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶投資水平不同,可采取不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。但是無論采取何種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都是采用了"站控管理層--網(wǎng)絡(luò)通訊層--現(xiàn)場設(shè)備層"的分層分布式設(shè)計(jì)思想。這種分層設(shè)計(jì),符合當(dāng)前通訊體系設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn),在每層都能相對地完成監(jiān)視控制功能,即可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方的監(jiān)視控制,也能夠在上層故障時不影響本層和下一層的功能。
各個結(jié)構(gòu)層的具體形式如下:
(1)主站層(站控管理層)
位于監(jiān)控室內(nèi),具體包括:安裝有智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的后臺主機(jī)等相關(guān)外設(shè)。負(fù)責(zé)將通訊間隔層上傳的數(shù)據(jù)解包,進(jìn)行集中管理和分析,執(zhí)行相關(guān)操作,負(fù)責(zé)整個變配電系統(tǒng)的整體監(jiān)控。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)提供專用的通訊功能模塊,通過專用的以太網(wǎng)硬件通訊接口,以O(shè)PC方式或其它通訊協(xié)議向上一級系統(tǒng)(如:BAS 、DCS 或調(diào)度系統(tǒng))發(fā)送相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成。
(2)通訊間隔層(網(wǎng)絡(luò)通訊層)
采用通訊管理機(jī),負(fù)責(zé)與現(xiàn)場設(shè)備層的各類裝置進(jìn)行通訊,采集各類裝置的數(shù)據(jù)、參數(shù),進(jìn)行處理后集中打包傳輸?shù)街髡緦樱瑫r作為中轉(zhuǎn)單元,接受主站層下發(fā)的指令,轉(zhuǎn)發(fā)給現(xiàn)場設(shè)備層各類裝置。
(3)現(xiàn)場設(shè)備層
位于中低壓變配電現(xiàn)場,具體包括:微機(jī)保護(hù)裝置、多功能儀表、直流屏、溫濕控制器、電動機(jī)保護(hù)器等。負(fù)責(zé)采集電力現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)和信息狀態(tài),發(fā)送給通訊間隔層,同時也作為執(zhí)行單元,執(zhí)行通訊間隔層下發(fā)的各類指令。
a、高壓回路或低壓進(jìn)線回路選ACR330ELH儀表
該表為電能質(zhì)量分析儀表,主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì);THDu,THDi、2-31次各次諧波分量;電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計(jì)算;電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量(含負(fù)序電流)測量;4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報(bào)警);RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。外形尺寸:120×120mm,開孔尺寸:108×108mm。適用于高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜。
b、低壓聯(lián)絡(luò)或出線回路選ACR220EL電力儀表
該表主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸:96×96mm,開孔尺寸:88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜。
c、動力柜、照明箱選ACR120EL電力儀表或?qū)к壥?/p>
ACR120EL電力儀表主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);2DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸:開孔尺寸80×80mm,開孔尺寸72×72mm。適用于動力柜。
DTSD1352導(dǎo)軌式電表主要功能:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù)。適用于動力柜。
DTSF1352導(dǎo)軌式電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù)。適用于照明箱的三相電能計(jì)量。
照明箱DDSF1352電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:76×89×74mm,4模數(shù)。適用于照明箱的電流、電壓測量;單相電能計(jì)量。
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評分: 4.5
北京霄云中心智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 安科瑞 周潔 摘要: 本文介紹基于 Acrel-3000 電能管理軟件和網(wǎng)絡(luò)電力儀表而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一套分散式采 集和集中管理的配電自動化系統(tǒng), 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控室中智能管理的功能, 省去了 值班人員現(xiàn)場操作的繁瑣性,提高了供電質(zhì)量和管理水平,具有簡明實(shí)用、投資少等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞: 網(wǎng)絡(luò)電力儀表;應(yīng)用;智能 0引言 隨著電力行業(yè)市場化改革的推進(jìn), 電能計(jì)量裝置異常問題越來越受到人們的重視, 但是 原有的電能計(jì)量監(jiān)測方法已不能適應(yīng)形勢需要。 傳統(tǒng)電能計(jì)量監(jiān)測手段存在的不足, 說明我 們有必要采取新的、自動化和信息化程度較高的監(jiān)測方式,以提高電能計(jì)量監(jiān)測工作水平, 控制電能計(jì)量裝置異常問題,挽回電力企業(yè)的損失。利用安科瑞公司網(wǎng)絡(luò)電能管理儀表和 Acrel-3000 組態(tài)軟件,可實(shí)現(xiàn)工業(yè)區(qū)高低壓變電所的用電數(shù)據(jù)集中管理。 對于提高供電系統(tǒng) 的可靠性和經(jīng)濟(jì)運(yùn)
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評分: 4.7
關(guān)鍵詞:(1)智能電力監(jiān)控系統(tǒng) (2)數(shù)字化配電系統(tǒng) (3)電力監(jiān)控系統(tǒng) (4)后臺監(jiān)控系統(tǒng) 內(nèi)容: 智能電力監(jiān)控系統(tǒng) 智能電力監(jiān)控系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)、計(jì)量保護(hù)裝置和總線技術(shù),對中、低壓配電系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)、開關(guān)狀 態(tài)及遠(yuǎn)程控制進(jìn)行了集中管理。該電力監(jiān)控系統(tǒng)可以為企業(yè)提供 “監(jiān)控一體化 ”的整體解決方案,主要包括 實(shí)時歷史數(shù)據(jù)庫 XPMS 、工業(yè)自動化組態(tài)軟件 XPMS -3000、電力自動化軟件 AcrNetPower 、“軟”控制策 略軟件 AcrStrategy 、通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器 AcrFieldComm 、OPC 產(chǎn)品、 Web 門戶工具等,可以廣泛地應(yīng)用于 企業(yè)信息化、 DCS 系統(tǒng)、 PLC 系統(tǒng)、 SCADA 系統(tǒng)。 智能電力監(jiān)控系統(tǒng) 目前,供配電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及可靠性對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用,全國各地重點(diǎn)工程項(xiàng)目、 標(biāo)志性建筑、大型公共設(shè)施等用戶的急劇增加,對供配電系統(tǒng)的可
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了配電網(wǎng)用戶側(cè)電壓源變流器的使用條件,分類及參數(shù),技術(shù)要求,試驗(yàn),文件和資
料,包裝、貯存、運(yùn)輸、標(biāo)識等方面內(nèi)容。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于35kV 及以下交流配電網(wǎng)用戶側(cè)的電壓源變流器。 2100433B
儲能技術(shù)常被看做是解鎖可再生能源未來的“必殺技”。隨著電池成本的不斷下降,這一愿景也越來越貼近現(xiàn)實(shí)。
設(shè)計(jì)不佳的商業(yè)電費(fèi)不利于電網(wǎng)彈性
電池事實(shí)上,許多商業(yè)用戶都已能夠利用經(jīng)濟(jì)可行的方式投資電池儲能設(shè)備來降低他們的電費(fèi)賬單。但還有一個問題亟待解決:面對當(dāng)前電網(wǎng)的電費(fèi)結(jié)構(gòu),許多商業(yè)用戶無法發(fā)揮這些儲能系統(tǒng)的高效性能。傳統(tǒng)需量電費(fèi)鼓勵平緩的用戶負(fù)荷,但這并不適用于可再生能源比例不斷提高時對電網(wǎng)系統(tǒng)提出的新需求。事實(shí)上,電池儲能市場不斷增長的發(fā)展機(jī)遇突顯了重新設(shè)計(jì)這種電費(fèi)結(jié)構(gòu)的迫切需求。
電池成本不斷下降,為商業(yè)用戶降低需量電費(fèi)創(chuàng)造了絕佳的新機(jī)遇
隨著電池成本的持續(xù)下降,美國數(shù)百萬商業(yè)用戶如今都有機(jī)會利用經(jīng)濟(jì)可行的電池儲能技術(shù)降低他們的用電賬單。近期的多篇報(bào)告更著重介紹了使用電池技術(shù)進(jìn)行需量電費(fèi)管理,并降低用戶每月電網(wǎng)峰值需求的具體機(jī)遇:
美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)和清潔能源集團(tuán)預(yù)計(jì),有超過5百萬家美國商業(yè)用戶所繳納的需量電費(fèi)在每千瓦15美元以上,足以使電池儲能技術(shù)在其需量電費(fèi)管理中具備經(jīng)濟(jì)效益。
GTM研究聲稱,到2021年,需量電費(fèi)在每千瓦11美元以上時即可使電池儲能技術(shù)具備經(jīng)濟(jì)可行性,而需量電費(fèi)管理在全美19個州都將具備經(jīng)濟(jì)可行性。
麥肯錫預(yù)計(jì),需量電費(fèi)即使低至每千瓦9美元也能使電池儲能技術(shù)具備經(jīng)濟(jì)可行性,這大大提高了電池儲能技術(shù)的市場潛力。
勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室(LNBL)證實(shí)了太陽能和儲能技術(shù)的結(jié)合在降低商業(yè)用戶需量電費(fèi)領(lǐng)域具備極高的價值。
大部分需量電費(fèi)結(jié)構(gòu)鼓勵平緩、穩(wěn)定的負(fù)荷曲線
大部分需量電費(fèi)與系統(tǒng)峰值并不同步。具體來講,無論用戶的峰值需求對于更大的電網(wǎng)平衡區(qū)域來說是出現(xiàn)在高成本時段還是低成本時段,用戶的需量電費(fèi)是根據(jù)用戶當(dāng)月的最大用電量計(jì)算得來的。當(dāng)用戶利用電池、電動汽車或其他彈性需求技術(shù)降低此類非同步需量電費(fèi),用戶需要盡可能地使負(fù)荷曲線更加平穩(wěn),減小用電量隨時間波動而變化的幅度。
以一棟非同步需量電費(fèi)結(jié)構(gòu)下的典型辦公建筑為例,其峰值需求一般發(fā)生在上午11點(diǎn)到下午5點(diǎn)間,而夜間用電量很低。為了降低該用戶的電費(fèi),電池儲能系統(tǒng)可在夜間連接電網(wǎng)進(jìn)行充電并在中午時段放電,從而降低辦公建筑的峰值用電需求。這符合過去主要利用熱電廠供電的電力公司對穩(wěn)定其基載負(fù)荷的需求,但并不符合可再生能源比例較高電力系統(tǒng)的需求。事實(shí)上,在太陽能電力資源豐富的地區(qū),削減此類辦公建筑中午時段的用電需求反而不利于系統(tǒng)消納更多的太陽能資源。
圖1:管理典型大規(guī)模辦公建筑非同步需量電費(fèi)意味著,應(yīng)在凌晨為電池充電來降低建筑在中午時分的用電需求。
正如當(dāng)今電網(wǎng)不再需要基載電力一樣,它們也不再需要穩(wěn)定的基載負(fù)荷
當(dāng)今的電網(wǎng)需求與過去相比已經(jīng)大不相同了。從加利福尼亞州、夏威夷州和西南部的大范圍太陽能發(fā)電項(xiàng)目,到中西部以及德克薩斯州的風(fēng)電項(xiàng)目,迅速增長的可再生能源發(fā)電資產(chǎn)正在改變系統(tǒng)的峰值需求。在某些情況下,電網(wǎng)中增加的太陽能電力意味著,無論是利用精確計(jì)時的電動汽車充電、電池儲能,還是提前加熱的電熱水器,鼓勵用戶在白天低成本太陽能資源豐富時提高用電量都對電網(wǎng)更加有利。整體來看,無論是發(fā)電側(cè)還是需求側(cè),電網(wǎng)接納更多太陽能和風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)都需要對其它電網(wǎng)資源加以彈性利用。正如當(dāng)今電網(wǎng)不再需要基載電力一樣,它們也不再需要平緩、穩(wěn)定的負(fù)荷曲線。事實(shí)上,正如穩(wěn)定的、缺乏彈性的發(fā)電資產(chǎn)會在可再生能源比例高的系統(tǒng)中增加電網(wǎng)管理難度和成本一樣,穩(wěn)定的、缺乏彈性的負(fù)荷需求也會有同樣的負(fù)面作用。
在我們的案例中,非同步需量電費(fèi)不利于電網(wǎng)接納更多太陽能發(fā)電裝機(jī)。建筑用戶想要通過降低中午用電量來降低他們的電費(fèi)賬單。因此,在太陽能發(fā)電比例較高的地區(qū),這樣的電費(fèi)設(shè)計(jì)會發(fā)送與電網(wǎng)實(shí)際需求相反的市場信號。
圖2:需量電費(fèi)管理會反作用于電網(wǎng)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移需求。
圖為2017年9月19日California ISO公司整個系統(tǒng)的負(fù)荷和凈負(fù)荷示意圖。
個體用戶的負(fù)荷曲線決定著需量電費(fèi)管理是有利還是有損于電網(wǎng)運(yùn)行:為了降低需量電費(fèi),一家酒店可能需要降低夜間負(fù)荷,但一所小學(xué)則可能需要降低白天用電負(fù)荷。這是需量電費(fèi)的核心問題:管理需量電費(fèi)的策略取決于用戶負(fù)荷模式,而不是整體系統(tǒng)需求。
根據(jù)用電時間而變化的商業(yè)用電費(fèi)率更有助于系統(tǒng)需求
根據(jù)用電時間而變化的費(fèi)率設(shè)計(jì),而不是非同步需量電費(fèi),更能反映一天中不同時段的發(fā)電成本,進(jìn)而鼓勵用戶運(yùn)用需求轉(zhuǎn)移和儲能等方法降低系統(tǒng)成本。這種費(fèi)率設(shè)計(jì)有多種選擇,包括峰值同步需量電費(fèi)、分時電價和實(shí)時電價等。
峰值同步需量電費(fèi)對系統(tǒng)邊際成本最高時段的峰值需求征收額外費(fèi)用,鼓勵用戶在系統(tǒng)發(fā)電成本最高時降低用電需求。在上文的例子里,這意味著在系統(tǒng)成本最高的傍晚時分對峰值用戶負(fù)荷征收需量電費(fèi)。
要進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng),我們需要完全廢除需量電費(fèi),并開始執(zhí)行商業(yè)分時電價制度,根據(jù)預(yù)先制定的與系統(tǒng)成本同步的電費(fèi)計(jì)劃向用戶征收用電費(fèi)用。實(shí)時定價機(jī)制則是這一概念的進(jìn)一步優(yōu)化,根據(jù)實(shí)時系統(tǒng)狀況每小時調(diào)整電價。分時電價和實(shí)時定價的優(yōu)勢在于通過價格手段激勵在所有發(fā)電成本高的時段降低負(fù)荷需求。相比之下,峰值同步的需量電費(fèi)也只能降低每月最大峰值的用電量。
補(bǔ)償電網(wǎng)輔助服務(wù)可以幫助用戶進(jìn)一步優(yōu)化能源利用
補(bǔ)償電網(wǎng)輔助服務(wù)可以幫助用戶進(jìn)一步優(yōu)化電池和需求彈性技術(shù)的運(yùn)用,用戶會根據(jù)這些新的經(jīng)濟(jì)激勵來調(diào)整需求資源的運(yùn)用。落基山研究所的報(bào)告《電池儲能經(jīng)濟(jì)學(xué)》顯示:當(dāng)同樣的能源設(shè)備能夠提供多功能服務(wù)時,該設(shè)備就能夠產(chǎn)生更多的價值。只有在電力公司費(fèi)率結(jié)構(gòu)的支持下,希望通過投資電池來降低用電賬單的商業(yè)用戶才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。例如,這種費(fèi)率結(jié)構(gòu)可以包括:
使用分時電價:一天中能源成本最高時段的電價較高,能源成本低時電價較低。
尖峰電價:對每年個別特殊時段大幅提高電價,而在全年其它時段保持較低的整體電價水平。
對調(diào)頻、調(diào)峰和應(yīng)急備用等電網(wǎng)輔助服務(wù)提供補(bǔ)償,現(xiàn)有的電池技術(shù)已經(jīng)可以提供所有這些服務(wù)。夏威夷電力公司提出的需求響應(yīng)服務(wù)組合就是這一概念的最佳證明。
在可再生能源發(fā)電比例較高的電網(wǎng)中,我們越來越明顯地發(fā)現(xiàn)彈性資源比平緩、穩(wěn)定的發(fā)電及負(fù)荷更有價值。非同步需量電費(fèi)雖然廣泛用于商業(yè)用戶,但它并不能促進(jìn)與系統(tǒng)需求相一致的需求彈性。隨著電池價格的下降,將有更多用戶采用儲能系統(tǒng),電池儲能在為用戶節(jié)約成本的同時也在為電網(wǎng)運(yùn)行提出更多的挑戰(zhàn)。按照用電時間而變化的電價機(jī)制能夠更準(zhǔn)確地傳達(dá)一天中不同時段的電力成本,從而改善電網(wǎng)管理效率,惠及所有用戶。
文章來源:落基山研究所
《電網(wǎng)用電側(cè)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用》結(jié)合電力用戶用電側(cè)數(shù)據(jù),介紹了電能計(jì)量裝置技術(shù)、用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集原理、電能計(jì)量裝置故障以及電網(wǎng)運(yùn)行的常見異常,闡述了通過對電網(wǎng)用電側(cè)數(shù)據(jù)采集和分析來判斷各類用電異常的方法,同時通過介紹各種案例來分析如何通過用電側(cè)數(shù)據(jù)為電力營銷管理提供支撐服務(wù),最后對用電側(cè)數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用前景進(jìn)行了介紹。
《電網(wǎng)用電側(cè)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用》可作為電力企業(yè)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的崗位培訓(xùn)教材和參考書,同時還可供大中專院校師生拓展學(xué)習(xí)。