利用智能電表實現電能智慧調度的新方案

摘 要：六部委聯合修訂的《電力需求側管理辦法》，為未來幾年全國電力需求側管理工作指明了方向;可再生能源發電比重的逐步提高，對電力需求側管理工作提出了更高要求;全國能源消費“雙控”和煤炭消費總量控制的日趨嚴格，對電力需求側管理工作提出了新的挑戰;電力體制改革的深入推進，為電力需求側管理工作提供了發展機遇。本文將從每個用戶都需要使用的電表上進行分析，論證如何借助智能電表實現電能指揮調度，實現電力需求側管理。

關鍵詞：智能電表;電能調度; 需求側管理

1.實現電力需求側管理的重要意義

首先，需求側管理是應對新能源發電間歇性問題得重要手段。近年來，由于化石能源短缺和節能減排的雙重壓力促使中國能源發展方式發生轉型調整。隨著新能源發電的規模化并網應用，傳統電網正在逐步向著新能源電力系統方向演變，并對其運行控制帶來顯著的影響。需求側管理能夠有助于新能源發電的消納，有效的電能調度可以有效地克服新能源發電的間歇性問題，提高電網對新能源的利用效率，實現源荷互動與協同增效。

其次，需求側管理能夠對整個產業鏈帶來深入變革，是電網企業改革、產業鏈調整的必由之路。想要實現需求側管理，進行電能的智慧調度，就不可避免得會使得發電企業、電網與用電用戶參與到整個發輸配用電流程中，進一步開放電力市場，提高電力系統活力，讓電網更好地將精力放在輸電和配電上，同時提高集中調度能力，進一步加強智慧調度能力。需求側管理具有極度分散、量大面廣的特點，需要大量終端用戶同時參與，才能通過量變形成質變，產生可觀的效益。這包括每一盞照明燈（包括街燈與居民臥室燈）、空調、電動機等用電器的參與。僅僅依靠行政命令，是無法讓數以億計的終端用戶主動加入到需求側管理當中的。因此，可以依靠價格機制調動用戶積極性，平衡負荷曲線，實時調整的電價也有助于發電企業盈利，避免惡性競爭，同時有助于電價的全面市場化，建立起以市場為主體，市場驅動為主的高效狀態。甚至還能調動一般居民用戶應用新能源的積極性。

因此，在國內加速推行電力需求側管理具有十分重要的意義。新近出臺的《電力需求側管理辦法》，為未來幾年全國電力需求側管理工作指明了方向;可再生能源發電比重的逐步提高，對電力需求側管理工作提出了更高要求;全國能源消費“雙控”和煤炭消費總量控制的日趨嚴格，對電力需求側管理工作提出了新的挑戰;電力體制改革的深入推進，為電力需求側管理工作提供了發展機遇。

2.利用智能電表實現電能的智慧調度

實現需求側管理，就離不開獲得大量的數據，但通過加裝各種傳感器的行為勢必不可取，成本太高將難以推廣。而智能電表是每家每戶都需要的設備，工業化的大量生產能夠使得成本大幅度下降，因此智能電表就是實現電能的智慧調度，完成需求側管理建設的最佳選擇。

大量的智能電表之間，借助物聯網相互交換信息，部分數據經處理上報到調度中心。總控根據全體終端用戶的用電量、分時電價、天氣預報、建筑供暖保暖特性等具體數據進行綜合分析，確定最佳運行與負荷控制計劃，對集中負荷及部分高危及重要電力用戶用電負荷進行實時監視、管理和控制，并通過合理的電價結構引導用戶轉移負荷，拉平負荷曲線。

1.大數據收集與自動分類

利用負載側的智能電表，采樣不同時間段的用電情況。

2.數據上報與需求側反饋

對于高能耗型用戶，可以在不同位置安裝智能電表，在數據匯總傳輸至數據中心的同時，將高能耗位置反饋給用戶，以提醒用戶適當分配負荷以降低能耗。對于異常數據，通過大數據算法，得到相關故障信息，當用戶側出現異樣數據，能夠即時保護，防止出現無人值守時可避免的事故。

3.物聯網周邊聯動主動配置電價

以35kV變壓器為單位，當周邊用電量上升時，系統核算實時電價，同時將情況反饋給用戶，供用戶自行選擇是否仍然使用高耗能電器。

4.消費者主動選擇用電方式

基于數據反饋，用戶可以自行選擇用電方式，甚至還可以購置新能源發電設備來降低生產成本并實現節能減排。

由圖1基于智能電表的電能智慧調度方案，可以看到通過需求側管理的方式，將發電、輸電、配電、用電四者有機結合。通過智能電表為底層，數據中心調度中心為基礎，讓整個產業鏈上下游參與在一起，給電力系統帶來新的活力。

3.總結

盡管電力需求側管理在國內推行在很長時間內都遇到了困難，但從長遠來看，需求側管理必將在我國大有作為。只要有序推進電價市場化改革，加大技術投入與信息化建設，就一定可以讓全社會參與其中，徹底扭轉電力供應長期緊張的局面，同時實現電力企業的可持續發展。而需求側管理的第一步，就是建立以智能電表為基礎的物聯網，實現數據采集與數據處理，實現電能的智慧調度。

參考文獻：

[1]王海龍. 準確把握形勢，緊密結合改革， 統籌做好2019年全國電力需求側管理工作[J]. 電力需求側管理， 2019， 21（01）：7-9.

[2]蔡建華. 我市電力需求側管理的現狀分析及建議[J]. 科技創新與應用， 2019（10）.

作者簡介：

楊凱豐（1988-）山西長治人，本科，助理工程師，電力工程技術方向。