澳洲DRED電力需求響應解決方案

伍宏文

[摘 要]? 電網的安全穩定運行是國家經濟發展的基礎，各個國家出臺相應的要求，中國制造走向國際需了解當地的政策，符合其標準規范要求。本文針對澳洲DRED電力需求響應指令，從用電設備端的措施出發，闡述其實現流程、連接方案及其調峰策略。

[關鍵詞]：電力需求響應;澳洲DRED;調峰;用電設備

1引言

用電往往有高峰期和低谷期，電量不平衡，特別是高峰期電網用電設備的使用負荷加大，為保障電網的穩定運行，需要對用電設備進行合理調峰降低功率，保障電網安全。為此，各個國家出臺相應的調峰措施來解決該問題，其中澳洲出臺了DRED指令，電網采用該控制系統發送信號給用電設備，用電設備通過檢測接收特定裝置（以下稱DRED裝置）信號狀態，采取不同的控制策略調整本身的功率消耗，從而達到降低電網負荷，節能省電的目的，本文以空調設備為例，闡述用電設備的實現方式和要求。

2 主要參與者及其流程

按照電網調峰的執行過程，主要有以下流程：

其中電網電力調峰需求，DRED裝置由電網方面提供，本文主要闡述做為設備廠商配合電網需要采取的措施和要求。

3 設備連接與定義

用電設備按照下圖要求與DRED裝置進行連接，每種模式通過對應的通道進行連接。

采用RJ45通訊線連接用電設備和DRED裝置，各個連接引腳定義如下：

4 用電設備

4.1 用電設備通過RJ45通訊線與DRED裝置相連，接收通道1、2、3不同的信號并進行解析，執行相應調峰模式，達到降低功率的要求：

DRM1：在收到來自通道1運行指令時，設備應在規定的時間內進行停機操作：其中定速空調不能低于3分鐘，其他空調不能低于1分鐘;若接收指令期間設備處于保護狀態，則退出保護后應立即進行關機操作;執行該模式下應保證壓縮機已經停機。

DRM2：在收到來自通道2運行指令時，設備進行調節降低功率，確保30分鐘內的耗電量小于等于50%額定耗電量。

DRM3：在收到來自通道3運行指令時，設備進行調節降低功率，確保30分鐘內的耗電量小于等于75%額定耗電量。

4.2 調節計算

用電設備根據對應的調峰模式，將功率降低要求傳遞到內部對應的負載端，同時計算對應模式的功率消耗，采取相應的調節策略。

1）DRM1模式，所有設備都需要滿足該要求，必須保證設備在規定時間內進行停機。

2）DRM2、DRM3模式，用電設備以正常30分鐘內消耗的電量為R，DRM2模式下30分鐘內消耗的電量為E（2），DRM3模式下30分鐘內消耗的電量為E（3），其調節精度誤差不超過10%，同時應該滿足如下要求：

E（2）≤0.5R*1.1;? ? ?---公式1

E（3）≤0.75R*1.1 ;? ?---公式2

E（3）-E（2）≥0.15R;? ? ---公式3

若設備同時符合公式1、2、3的條件則同時滿足DRM2、DRM3的要求，否則只滿足DRM2或DRM3的要求。

3）連接方式，根據前兩點的闡述，列舉部分模式及對應的連接方式

方式1：通道1+公共端，DRM1模式

方式2：通道1+通道2+公共端，DRM1、DRM2模式

方式3：通道1+通道3+公共端，DRM1、DRM3模式

方式4：通道1+通道2+通道3+公共端，DRM1、DRM2、DRM3模式

4） 示例：某設備正常運行30分鐘消耗電量3.0千瓦時，DRM2模式下30分鐘內消耗的電量E（2）為1.62千瓦時，DRM3模式下30分鐘內消耗的電量E（3）為2.22千瓦時，則

E（2）=0.54R=（1.62/3）R ， 滿足公式1

E（3）=0.74R=（2.22/3）R，? 滿足公式2

E（3）-E（2）=0.2R，? 滿足公式3

綜上，該示例滿足DRM1、DRM2、DRM3的要求，可按照方式4進行連接。

4.3 實現策略

1）能耗降低要求

為最大程度的降低能耗，應對設備的負載進行分析，在不影響安全的情況下，是否可以對該負載進行調節，是否可以關閉。針對空調設備，進入DRM1模式應先停止運行壓縮機，進入DRM2、DRM3模式應降低壓縮機運行頻率。若為非可調節功率大小的設備（如定頻空調），在設備允許的條件下，可在30分鐘響應時間內，通過控制壓縮機的開啟和停止時間，來達到降低整體功率的需求。除調節壓縮機外，應盡量關閉本身耗能多的負載（如風機），達到降低功耗的目的。除非有安全隱患或其他影響設備正常運行的情況，設備一旦進入需求響應階段，在30分鐘內可不接受其他會調節功率變大的指令。

2）用戶輔助提醒

設備已經進入DRED模式，避免設備不能調節功率或響應其他動作，用戶誤解為設備工作不正常，可采用特定的狀態顯示或聲音警示來提醒用戶，并通過設備說明書等來對該過程進行描述。

3）設備運行狀況

應涵蓋設備的主要工作工況，針對空調設備應包括制冷工況、制熱工況及自動工況 （或其他自動選擇工作溫度的工況），每種情況下其測試時間不小于30分鐘。

應提供良好獨立的測試環境，提供給設備的供電電源應穩定可靠，其中單相電源（230V）和三相（400V） 的電壓精度不低于±1%，電源頻率（50Hz）的精度不低于±1%。

4.4 退出條啟件：

設備一旦執行調峰模式后，則在響應時間要求的時間內應連續運行，響應時間到達后才再次檢測對應通道的狀態。當檢測到無調峰需求則退出調峰模式，按照設備本身正常條件運行;若仍有調峰需求則再在響應時間要求的時間內繼續連續運行;依次類推執行直至退出。

5 結束語

本文根據澳洲DRED要求，針對用電設備創造性的采取相應的應對策略，優化設計，提升產品質量和可靠性。

參考文獻 AS/NZS 4755.3.1 Demand response capabilities and supporting technologies for electrical procucts Part 3.1： Interaction of demand response enabling devices and electrical products-Operational? instructions and connections for air conditioners