智能電網(wǎng)用戶端能源管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

智能電網(wǎng)是當(dāng)前國際國內(nèi)新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)。國家電網(wǎng)公司正在建設(shè)全國統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，其基本特征是電力系統(tǒng)的運(yùn)營實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化和市場(chǎng)化，真正實(shí)現(xiàn)電能的高效利用。

根據(jù)智能電網(wǎng)研究框架體系，智能電網(wǎng)建設(shè)主要抓住發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六個(gè)環(huán)節(jié)。“配用電”環(huán)節(jié)即為電網(wǎng)的用戶端，按用戶屬性來分主要有三類：建筑樓宇，如賓館、商場(chǎng)、體育館、學(xué)校、寫字樓、政府機(jī)關(guān)等;工礦企業(yè)，如冶金、造紙、輕紡、機(jī)械、電子、煤礦等;基礎(chǔ)設(shè)施，如機(jī)場(chǎng)、港口、鐵路、公路、水利等。用戶端消耗著整個(gè)電網(wǎng)80%的電能，抓電網(wǎng)用戶端智能化建設(shè)，對(duì)用戶可靠、安全、節(jié)約用電有十分重要意義。用戶端環(huán)節(jié)建設(shè)內(nèi)容主要為：構(gòu)建智能用電服務(wù)體系;全面推廣應(yīng)用智能電表、智能用電管理終端等智能設(shè)備;實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)，提升用戶服務(wù)質(zhì)量;建設(shè)智能用電小區(qū)和電動(dòng)汽車充電站。用戶端急需解決的研究內(nèi)容主要包括：先進(jìn)的表計(jì)，智能樓宇、智能電器、增值服務(wù)、客戶用電系統(tǒng)、需求側(cè)管理等課題。

能源管理系統(tǒng)構(gòu)架及目標(biāo)

智能電網(wǎng)用戶端從用戶側(cè)一端來討論配電和用電系統(tǒng)的智能化和信息化，其范圍指電力公司計(jì)費(fèi)電表出口以下，從電力變壓器到用電設(shè)備之間，對(duì)電能進(jìn)行傳輸、分配、控制、保護(hù)和能源管理的所有設(shè)備及系統(tǒng)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人民物質(zhì)生活水平的提高，用電設(shè)備如電梯、水泵、照明、空調(diào)系統(tǒng)、家用電器等越來越多，用電負(fù)荷快速增長，設(shè)備的能效提高以及不同設(shè)備之間的匹配需要科學(xué)的管理，用戶端的能源管理因此受到越來越多的關(guān)注。

一般的智能電網(wǎng)用戶端能源管理系統(tǒng)主要包括三方面的內(nèi)容：計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、傳感(計(jì)量)元件。傳感(計(jì)量)元件采集各種電量數(shù)據(jù)并通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)將分布采集的數(shù)據(jù)匯總、分析、報(bào)表等，出現(xiàn)故障狀況時(shí)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件進(jìn)行預(yù)警、報(bào)警甚至自動(dòng)完成某些操作功能。高級(jí)的管理系統(tǒng)還包含智能控制設(shè)備，能自動(dòng)檢測(cè)電網(wǎng)及用電設(shè)備的各種情況并據(jù)此對(duì)有關(guān)負(fù)荷進(jìn)行自動(dòng)控制，包括對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備、可再生能源設(shè)備的控制。

建設(shè)智能電網(wǎng)用戶端能源管理系統(tǒng)有三個(gè)目標(biāo)：

1)電能監(jiān)測(cè)與節(jié)能優(yōu)化：對(duì)用電系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)特別是重點(diǎn)耗能設(shè)備用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)計(jì)量、數(shù)據(jù)采集、匯總分析、縱橫比較等，發(fā)現(xiàn)電能使用不合理之處，通過人工干預(yù)或自動(dòng)控制的方法進(jìn)行改進(jìn)，優(yōu)化用能設(shè)備，提高電能的使用效率。

2)用戶端與電網(wǎng)公司管理系統(tǒng)的互動(dòng)：在智能電網(wǎng)中，電網(wǎng)公司為提高電力設(shè)施的負(fù)荷率要求用戶端某些設(shè)備能夠需求響應(yīng)，其使用能夠盡量避開用電高峰而在用電低谷時(shí)使用，幫助電網(wǎng)削峰填谷。

3)管理分布式能源設(shè)備的接入：用戶端儲(chǔ)能設(shè)備、電動(dòng)汽車以及可再生能源設(shè)備接入電網(wǎng)可能對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生重大沖擊，這些設(shè)備也可能將電能輸送的電網(wǎng)，所以需要一個(gè)很好的能源管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。

用戶端能源管理系統(tǒng)功能

1.主控制系統(tǒng)功能

主控制系統(tǒng)作為專家決策系統(tǒng)，是一個(gè)SCADA軟件，將各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入，并根據(jù)各種不同的情況決定各個(gè)子系統(tǒng)的控制。