电力需求侧管理的研究与设计

一。引言

在经济发展的过程中,尤其是城镇化和现代化的进程里,大型用电客户起着重要的作用,无论是直接的产出产值,还是间接的提供劳动岗位,都做出了巨大贡献。但是在粗放式的发展中,无可避免地造成了巨大的电能浪费,因此,大型用电客户的DSM便显示出其论文网重要的作用。

电力需求侧管理需要国家政府的强制手段,即明确的法律及良好的市场经济:不断健全规章制度和逐步完成电力市场的良性竞争。其次,需求侧管理需要多方面配合,共同完成。DSM除了政府。电力企业。电力客户,还有电能服务机构需要参与到其中。而实施电力需求侧响应能为用户侧。系统侧和社会带来诸多效益(伍伟华,2014),如在节能减排方面的作用(唐莉,2008)。

二。DSM_Agent系统概述

DSM的主要参与者主要由四类组成:政府。企业。服务公司及使用客户。DSM系统中管理者。实施者。协调者及管理者的关系如图1所示。

需求侧管理需要以上四类参与者的共同努力,任何消极的一方都会对系统造成不良影响,这是一个不小的挑战。近年来,计算机技术也越来越多地进入自动控制领域,主要包括分散控制系统(DCS系统)。安全仪表系统(SIS系统)。管理信息系统(MIS系统),这些系统大部分实现了局域网内的信息互通。而DSM的建立,能够在这些已有系统的基础上,合理利用资源的同时减少了资金投入。本文选择面向对象的编程语言Java开发的JADE系统,具有良好的API接口,既可以通过有线(RS232。光缆)也可以使用无线(WebService)传输信息。

三。系统层次结构设计

(一)设计原则

DSM_Agent模块主要有以下设计原则:

1。实用性。根据用户的要求设计,直观明确的表达方式,便于用户了解自己的DSM情况。

2。经济性。在开发设计中,尽可能多的利用已有的资源,节约成本。

3。兼容性。在JADE平台中,利用java面向对象编程的优势,通过大量的继承行为,获得JADE平台中Agent的通用功能。

(二)设计结构

图2DSM_Agent的结构

由图2可知,DSM_Agent在功能上主要分为四层,分别是用户层。应用层。数据层及通讯层。

其中,用户层供用户选择登陆,并具有新用户注册。密码找回功能;应用层在数据层的基础上,对主要功能进行了定义;对于通讯层,DSM_Agent可以在平台内使用JADE内部信息传输协议(IMTP)与其他平台内的Agent进行信息交换。

图3应用层主要业务

四。在电力行业中的应用及分析

(一)电力行业中DSM系统的参与主体关系如图4:

图4电力行业中DSM系统中参与主体的关系

(二)功能模块

DSM应用层的功能,将其细化为八大模块,并进行二级功能划分。主要包括以下功能:电费管理。能量管理。用电管理。发电管理。效益管理。评价对标。节能方案和信息管理八个模块。如,电费管理包括电费查询及分段电价,电费查询是DSM_Agent最基本的功能;用电管理包括用电总量显示。用电总量查询。分项用电显示。分项用电查询及实时电价;发电管理包括发电电量,并网电量及并网电价;能量管理包括分布式发电量。储能电量及负载能量,能量管理是系统对用户公司电力系统能量流动的管家“;评价对标:包括DSM评分和分项对标。DSM评分由于评价体系的不同,结果不同,应用的范围也不同等。

图5DSM功能模块设计

(三)DSM评价

DSM评价指标的选取的指标体系绝对不能设置单一指标。同时,也需要注意指标之间的联系,也不应太过复杂。DSM评价指标主要包括两种,分别是政府评价指标和用户评价指标。政府评价指标属于硬性指标,用户评价指标是政府评价指标基础上的扩展,包括宏观上的能源效率。污染物排放及节能状况等。所有的指标在各自的体系内均占有一定的权重,根据每项指标的得分,就可以得到DSM评价的总分。

(四)节能方案

节能方案的提出分项测量的硬件实现和DSM评价指标的支持。同时,使用本地数据库提供的DSM评价标准进行分项对标,得到不合标准的项目,进行差值分析。然后,结合外部数据库和本地数据库的资源,进行资源整合进而得出方案,流程如图5所示。

图6节能方案提出流程图

(五)预测的分析过程

用户用电量和负荷量的分析预测采用灰色GM(1,1)模型,该模型采用累加的方式,将本没有明显趋势的时间序列变成具有显著趋势的时间序列。

以用户用电量为例,假设原始用电量按时间排序形成序列为:

式(7)即为灰色预测模型的最终结果,可通过其求得未来时间点上的用电量。

五。小结

本文详细研究了需求侧管理的现状,以及讨论了实施电力需求侧响应对用户侧。系统侧和社会带来的诸多效益。首先,探讨了需求侧管理的参与主体及其间的供需关系。随后,进行了DSM_Agent的设计,包括架构搭建。功能模块设计。最后,对关键业务进行了研究分析。

电力需求侧管理的研究与设计