李姝

（身份證號：522121197203121420）

面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度初探

李姝

（身份證號：522121197203121420）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷深入，人們對電力的需求也日益提升，這在極大程度上推動了智能電網(wǎng)的發(fā)展。此外，在節(jié)能減排理念大力推廣及實(shí)施的背景下，節(jié)能調(diào)動已成為電力行業(yè)一項(xiàng)主要的發(fā)展任務(wù)。而為建立起與我國國情相符的電力系統(tǒng)，各大電力企業(yè)就應(yīng)當(dāng)與當(dāng)前的智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，對互動式節(jié)能調(diào)度進(jìn)行探究與了解?；诖耍疚膹拿嫦蛑悄茈娋W(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度帶來的機(jī)遇出發(fā)，就互動式節(jié)能調(diào)度的內(nèi)涵及其模式、算法等展開探究，以期為今后的電網(wǎng)建設(shè)提供可靠參考。

智能電網(wǎng)；互動式；節(jié)能調(diào)度

引言

智能電網(wǎng)在調(diào)整能源的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置以及節(jié)能減排理念的推行方面，發(fā)揮出了非常重要的作用，不僅對資源節(jié)約型友好社會的建設(shè)具有重要意義，而且也是我國電網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢。而作為智能電網(wǎng)不可或缺的組成部分，節(jié)能調(diào)度可對環(huán)境污染、全球氣候變暖以及資源短缺等問題進(jìn)行有效解決?，F(xiàn)階段，我國已加大了智能電網(wǎng)的建設(shè)力度，通過建設(shè)起大規(guī)模的特高壓電網(wǎng)，將電網(wǎng)互聯(lián)起來，從而為節(jié)能發(fā)電調(diào)度的大范圍實(shí)施提供了有利條件。作為控制智能電網(wǎng)運(yùn)行的核心所在，節(jié)能調(diào)度在促進(jìn)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排方面，具有重要的戰(zhàn)略意義。

1 面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度帶來的機(jī)遇

當(dāng)前國內(nèi)的電力系統(tǒng)主要實(shí)施統(tǒng)一調(diào)度的方式，發(fā)電企業(yè)及用電客戶只是被動地接受調(diào)度指令。經(jīng)研究得知，此種調(diào)度方式對節(jié)能調(diào)度的順利實(shí)施造成了一定的阻礙，導(dǎo)致未能充分利用高效機(jī)組、高耗能機(jī)組的發(fā)電量過大等問題依然存在。而在智能電網(wǎng)中，應(yīng)用到了現(xiàn)代化的通信及控制等技術(shù)，具有互動化、信息化以及自動化等顯著優(yōu)勢[1]。以下就面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度在供電及用電方面的機(jī)遇展開探究。

1.1 在供電方面的機(jī)遇

電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)自我國實(shí)施廠網(wǎng)改革制度以后，便無法及時了解各大供電企業(yè)的能源及其實(shí)際排放能耗等情況，在供電效果上，此種節(jié)能供電的調(diào)度方式會存在不小的偏差，不但會使得供電調(diào)度不完整，同時也會對供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的獲得造成不利影響。近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及生活水平的提升，不少地區(qū)愈發(fā)依賴電網(wǎng)，我國也已逐漸擺脫對單個電源的依賴。在智能電網(wǎng)互動式調(diào)度日益增強(qiáng)的大背景下，我國電力部門也加大了對部分企業(yè)發(fā)電情況的創(chuàng)新及改革力度，以便全面促進(jìn)智能化電網(wǎng)調(diào)度的發(fā)展，從而認(rèn)為廣發(fā)用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的電能[2]。

1.2 在用電方面的機(jī)遇

在電網(wǎng)調(diào)度方面，我國明確規(guī)定了電力系統(tǒng)通常情況下不針對用戶做出特殊調(diào)度，當(dāng)情況特殊，且必須針對用戶做出電網(wǎng)調(diào)度時，應(yīng)提前將調(diào)度信息告知他們。此外，由于用戶對電網(wǎng)的具體運(yùn)行情況不夠了解，因而無法主動參與到節(jié)能減排工作中來。為將用戶難以獲得電力信息這一問題進(jìn)行解決，便可在智能電網(wǎng)中應(yīng)用高級測量體系（AMI），從而為用戶與電網(wǎng)間的互動提供相應(yīng)的技術(shù)及平臺支持。此外，在用電負(fù)荷中，電熱水器、空調(diào)等家用電器等的用電時間較為靈活，人們也開始廣泛研究這些電器的智能電網(wǎng)技術(shù)。美國西太平洋實(shí)驗(yàn)室開發(fā)并研制出了電網(wǎng)友好控制器，充分促進(jìn)了家用電器自動化水平的提高，并且積極響應(yīng)電網(wǎng)的電壓、頻率及價格等，為用戶與電網(wǎng)的互動提供了便捷。由此可知，通過對雙向互動平臺技術(shù)展開合理利用，可讓電力用戶主動參與到互動中來，有效調(diào)度靈活用電時間的負(fù)荷，是我國電網(wǎng)的一項(xiàng)必然發(fā)展趨勢。

2 面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度的內(nèi)涵

2.1 面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度的基本內(nèi)容

總的來說，面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度的基本內(nèi)容主主要針對部分電力用戶制定的。當(dāng)前，我國電力用戶與供電企業(yè)之間還存在相應(yīng)的價格政策，政府相關(guān)部門為號召用戶主動踐行節(jié)能減排政策，已加大了價格信號政策的開展力度，通過全面實(shí)施此種價格政策，可從根本上推動用戶開展節(jié)能用電，進(jìn)而有效節(jié)省用電。但實(shí)際上，對于互動式的節(jié)能用電情況，我國存在一定的特殊性，并規(guī)定不同的用戶，其用電的價格可能會不同，其而不同供電企業(yè)的價格也有著一定的差異。綜合分析可知，我國在施行面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度內(nèi)容方面，還需進(jìn)行不斷的創(chuàng)新與改進(jìn)，并且可通過對國外成功的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理借鑒，并從國內(nèi)當(dāng)前電力管理體制出發(fā)，賦予電力用戶及供電企業(yè)部分自主權(quán)，讓其參與到電力調(diào)動活動中來，在有效解決電網(wǎng)節(jié)能調(diào)度瓶頸問題的基礎(chǔ)上，將用戶參與互動的主動性充分激發(fā)出來，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效率的獲得。其中，互動式節(jié)能調(diào)度基本關(guān)系如圖1所示。

圖1 面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度關(guān)系圖

2.2 供電企業(yè)參與的活動

在遵循集中調(diào)度的原則下，調(diào)度中心在各種發(fā)電計劃中給予發(fā)電企業(yè)部分自主權(quán)，并激勵企業(yè)對自主權(quán)進(jìn)行合理利用，落實(shí)發(fā)電集團(tuán)內(nèi)、廠內(nèi)以及發(fā)電企業(yè)之間的節(jié)能調(diào)度。此外，在參與互動式節(jié)能調(diào)度過程中，還應(yīng)鼓勵企業(yè)加大場外發(fā)電權(quán)的交易力度，并對智能電網(wǎng)控制及通信等技術(shù)進(jìn)行合理利用，加快發(fā)電權(quán)交易平臺的建立[3]。通過將節(jié)能減排發(fā)電權(quán)的交易模型建立在這一平臺中，從而將網(wǎng)損、能耗及污染物的排放量降至最低，實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)效益的獲得。此外，在確保安全的基礎(chǔ)上，以我國電力行業(yè)基本情況為依據(jù)，設(shè)計出如圖2所示的發(fā)電企業(yè)協(xié)調(diào)節(jié)能發(fā)電調(diào)度框架。為避免發(fā)電企業(yè)自主制定發(fā)電計劃，進(jìn)而對電網(wǎng)的安全性及穩(wěn)定性造成破壞，調(diào)度結(jié)構(gòu)還應(yīng)針對框架制定出相應(yīng)的約束條件。

圖2 發(fā)電企業(yè)協(xié)調(diào)節(jié)能發(fā)電調(diào)度框架圖

3 面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度的模式及優(yōu)化算法

3.1 節(jié)能調(diào)度模型

當(dāng)前，我國不少地區(qū)施行電網(wǎng)調(diào)度的目的便是將發(fā)電能耗進(jìn)行降低，但在制作互動式節(jié)能調(diào)度模型，以及實(shí)際調(diào)度這些能耗時，還需對電網(wǎng)的具體運(yùn)行情況及供電成本等因素展開充分考慮。在電網(wǎng)調(diào)度模型中，倘若單純依靠企業(yè)單方面的調(diào)度，是完全無法滿足實(shí)際需求的，還應(yīng)激勵電力用戶主動參與進(jìn)來，并做好配合工作，只有這樣，才能促進(jìn)智能電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展[4]。

3.2 優(yōu)化算法

幾乎所有電力系統(tǒng)的互動式節(jié)能調(diào)度規(guī)模均為非線性及離散型的優(yōu)化問題，并且不少企業(yè)會選擇更為科學(xué)的發(fā)電方式，確保在機(jī)構(gòu)研究或電鍍優(yōu)化方面，均具有嚴(yán)謹(jǐn)結(jié)構(gòu)。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，我國不少地區(qū)的電網(wǎng)優(yōu)化計算量在問題規(guī)模逐漸增加的影響下而呈現(xiàn)出不斷增加的形式。經(jīng)分析得知，此種上漲趨勢除了呈現(xiàn)出離散型的增長趨勢以外，還伴隨非線性增長趨勢。因此，供電企業(yè)就應(yīng)當(dāng)及時采取有效措施，讓互動式節(jié)能調(diào)度的優(yōu)化算法在促進(jìn)電網(wǎng)調(diào)度中發(fā)揮出重要作用。

4 結(jié)語

綜上所述，在社會經(jīng)濟(jì)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的形勢下，我國的電網(wǎng)互動式節(jié)能調(diào)度技術(shù)也獲得了多元化發(fā)展。分析當(dāng)前情況可知，我國應(yīng)當(dāng)采取有效措施推動電網(wǎng)互動式的進(jìn)一步發(fā)展，從而為節(jié)能發(fā)電調(diào)度的推廣打下扎實(shí)基礎(chǔ)，充分促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展以及節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

[1]李俊雄，黎燦兵，曹一家，等.面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度初探[J].電力系統(tǒng)自動化，2013，37（08）：20～25.

[2]徐馳名，周明杰，梁銘.淺析面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度[J].機(jī)電信息，2015，16（09）：166～167.

[3]張汀龍.探析面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度[J].科技與創(chuàng)新，2015，16（24）：94.

[4]鄭俊峰，王元馳.面向智能電網(wǎng)的互動式節(jié)能調(diào)度初探[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，19（21）：130.

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1004-7344（2016）23-0065-02

2016-7-19