智能用电技术课件

1 智能用电技术 第六章智能用电技术 2 智能用电技术 内容纲要 2 智能家居与智能楼宇 小区 1 智能用电概述 3 电动汽车充放电技术 4 需求响应 智能用电技术 3 发电侧与用电侧同等重要 49 8 50 2 发电 用电 1智能用电概述 50 0Hz 智能用电技术 4 用电侧大有可为采用高效设备 减少能源消耗采用控制设备 自动关闭电气设备 5 智能用电技术 依托坚强电网和现代管理理念利用高级量测 高效控制 高速通信 快速储能等技术实现市场响应迅速 计量公正准确 数据采集实时 收费方式多样 服务高效便捷构建电网与客户能量流 信息流 业务流实时互动的新型供用电关系 智能用电的概念 智能用电技术 6 智能用电的技术架构 电力流 业务流 信息流 智能用电技术 7 供应侧 高级控制 资金投入 可靠的电力 灵活的电价 智能电表高 级量测 系统 需求侧 双向 互动支 持平 台 供应侧与需求侧的双向互动 电能互动 电源与储能用户能量管理系统 电网友好型设备 灵活的负荷 信息互动 8 智能用电技术 高级量测体系 量测数据管理系统 SmartHome传感器节点 智能电器 传感器节点 智能电器 传感器节点 智能电器 SmartHome传感器节点 智能电器 传感器节点 智能电器 传感器节点 智能电器 用电交互终端智能电表 网关 用电交互终端智能电表 网关 技术基础双向计量双向实时通信需求响应用电信息采集支持功能分布式电源与电动汽车接入智能电网与电力用户双向互动 高级量测体系 AMI 是用来测量 收集 储存 分析用户用电信息的完整的网络和系统 主要包括智能电能表 通信网络 量测数据管理系统 智能用电技术 9 用电信息采集 用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集 处理和实时监控的系统 实现用电信息的自动采集 计量异常监测 电能质量检测 用电分析和管理等功能 用电信息采集系统是智能用电管理 服务的技术支持系统 为管理信息系统提供及时 完整 准确的基础用电数据 与高级量测体系的区别 支撑业务 用电信息采集 采集电量信息高级量测体系 除采集电量信息外 还包括用电设备运行信息采集与监控 分布式能源控制 电动汽车有序充放电 自助用电服务等 实现控制的方式和范围 用电信息采集 预付费和直接负荷控制 强制性 高级量测体系 需求侧响应技术 支持智能电器的控制和供用电设备监控 智能用电技术 10 智能电表 只反映平均价格 不反应边际成本 不能激励用户按照电力系统的特点节省电能 智能电表是智能电网建设的重要基础设备 也是目前众多智能电网建设的起动项目 11 智能用电技术 智能电表 能够及时反映最新的电力市场信息 电价 供应的电量和需求的电量 在消费者和电力公司之间实现实时通讯 使人们能够基于环境和价格的考虑 最大程度地优化能源用量 能够在用电高峰提供激励手段 鼓励人们减少用电 智能电表使智能电网具有多层智能 能够实时分析 决策 计划并作出积极行为 可以让用户将屋顶风电 屋顶光电装置所生产的电能卖给电网 将有利于改进能源预测 加强网络管理 12 智能用电技术 美国电力科学家将电表分为三个等级 机械电表需要人工读表 自动电表单向功能每月读一次用电量间隔性数据基本防窃电保护停电数据恢复保护功能 智能电表能反映电力需求量能对用电负荷进行编程具有双向和网表等功能能实现智能需求侧响应具有水表气表计量功能 美国正积极开发的是第三级电表 智能电表 13 智能用电技术 2 智能家居与智能楼宇 小区 智能家居与智能小区的概念 智能家居 通过光纤复合电缆入户等先进技术 将与家居生活有关的各种子系统有机地结合到一起 既可以在家庭内部实现资源共享和通信 又可以通过家庭智能网关与家庭外部网络进行信息交换 其主要目标是为人们提供一个集系统 服务 管理为一体的高效 舒适 安全 便利 环保的居住环境 智能小区 采用光纤复合电缆或电力线载波通信等先进技术 构造覆盖小区的通信网络 通过用电信息采集 双向互动服务 小区配电自动化 电动汽车有序充电 分布式电源运行控制 智能家居等技术 对用户供用电设备 分布式电源 公用用电设施等进行检测 分析 控制 提高能源的终端利用效率 为用户提供优质便捷的双向互动服务和 三网融合 服务 同时可以对小区安防等设备和系统进行协调控制 14 智能用电技术 北京智能家居试点小区 丰台区莲香园小区海淀区阜成路95号院 15 智能用电技术 智能用电技术 16 烟雾探测器 红外探测器 紧急求助按钮 燃气泄露探测器 安防服务 内置无线通信模块 安保系统可主动向交互终端发出报警信号 水气表抄收 内置无线通信模块 交互终端可通过无线接收水气表数据 水表 气表 智能插座 通过电力线窄带通信向交互终端传递用电信息 接送通断电控制命令 增值业务 查看社区服务信息 公共信息 折扣信息及生活资讯 物业管理中心 供电公司 冰箱 空调 热水器 洗衣机 查看三表数据 家电用电信息 缴费情况 433MHz 可视对讲门禁系统 丰台区莲香园小区 智能用电技术 17 智能用电技术 18 交互机顶盒首页 智能用电技术 19 阜成路试点 功能介绍 智能用电技术 20 增值服务IP视频点播在线订购商情快报医疗社保生活服务社区物业 阜成路试点 功能介绍 智能用电技术 21 通过光纤入户连接电脑实现上网 连接电话实现IP电话 连接机顶盒实现视频点播 阜成路试点 功能介绍 22 智能用电技术 3 电动汽车与电网互动 V2G商业模式 V2G概述 案例分析 23 智能用电技术 一 电动汽车与电网互动概述 24 智能用电技术 V2G基本概念 V G vehicle grid 0 无序 2 1 有序充电 有序充放电 25 智能用电技术 V2G的概念 VehicletoGrid 26 智能用电技术 V2G在中国的发展 预期数量 为1000万全球最大的电动汽车市场之一 十城千辆 电动汽车示范应用工程 上海 深圳等5城市 购买电动汽车补贴 863 电动汽车重大专项 27 智能用电技术 电动汽车的发展 大量电动汽车接入电网 28 智能用电技术 电动汽车对电网的影响 大量电动汽车接入 增加售电量削峰填谷应急电源分布式电源单元辅助服务 供给能力电网安全可靠性电能质量 电动汽车 挑战 电动汽车对电网的影响取决于电网与电动汽车之间的互动方式与水平 机遇 29 智能用电技术 良好互动下V2G可以取得的效果 30 智能用电技术 V2G互动手段 31 智能用电技术 V2G互动的实现方式 强制 被动 激励 主动 32 智能用电技术 二 V2G的商业模式 33 智能用电技术 V2G条件 足够的车载储能满足驾驶需求 电动汽车 有参与电网调节的意愿 有与电网良性互动的能力 电动汽车上增加额外的储能装置 利用电动汽车现有储能装置 增加了成本和汽车重量成本由电网公司承担 与电力公司直接拥有储能装置相比无经济优势 不用另外增加设备 研究控制策略 同时满足汽车行驶和电网需求 34 智能用电技术 经济评估 成本收益 从经济角度考虑V2G的可行性 35 智能用电技术 V2G条件 足够的车载储能满足驾驶需求 电动汽车 有参与电网调节的意愿 有与电网良性互动的能力 单一电价机制 峰谷电价 实时电价 调峰调频电价 面对两个电价 购电价 售电价 不同时段电价相差大 辅助服务高价 互动效益明显参与电网互动的意愿大 二者价差不大 互动效益有限参与电网互动的意愿不大 36 智能用电技术 V2G条件 足够的车载储能满足驾驶需求 电动汽车 有参与电网调节的意愿 有与电网良性互动的能力 车辆管理 智能控制 对电动汽车的行驶 充放电进行统一的安排 管理 通过车载仪表自动控制 开发相应的自动控制程序有电动汽车代理机构提供相应服务 行驶时间规律 公共汽车 37 智能用电技术 V2G条件 足够的车载储能满足驾驶需求 电动汽车 有参与电网调节的意愿 有与电网良性互动的能力 利用电动汽车现有储能装置 智能控制 峰谷电价 实时电价 辅助服务电价 38 智能用电技术 三 案例分析 39 智能用电技术 RAV4EV 签订V2G合同 签订V2G合同 注册的V2G代理商 注册的V2G代理商 电动汽车通过代理商参与V2G 上班途中 8 00 8 30 回家途中 18 00 18 30 李先生的家 18 30 8 00 李先生上班的大楼 8 30 18 00 情景描述 40 智能用电技术 V2G例子分析 图1电动汽车并网例子分析 图2日负荷曲线 41 智能用电技术 4需求响应 DR 42 智能用电技术 需求响应与需求侧管理 需求响应 DemandResponse DR 电力用户根据电力价格 电力政策的动态改变而暂时改变其固有的习惯用电模式 达到减少或推移某时段的用电负荷而响应电力供应 从而保证电网系统的稳定性需求侧管理 DemandSideManagement DSM 目的 推迟电力设施升级 提高电网稳定性和电能质量 用电高峰 供电公司发布电价提高通知 用户调整用电策略 用电负荷降低 43 智能用电技术 传统供需关系 传统供需关系 缺乏价格或者政策激励 需求方没有动力去安排错峰使用 因此供应方只能不断调整生产以满足需求 供应方 需求方 企业大客户 家庭小客户 电力需求增长 建立新的电力生产设备 电力需求增长 建立新的电力生产设备 44 智能用电技术 DR模式下的关系 供应方 需求方 企业大客户 DR供需关系 制定与电力使用现状相关的价格或激励政策 促进需求方合理用电 产生消峰 错峰的效果 家庭小客户 电力需求增长 建立用电高峰期激励措施 用户错峰用电 推迟电力设施升级 电网稳定 45 智能用电技术 DR分类 1 基于价格的DR pricebasedDR 分时电价 TOU TimeofUsePricing 固定电价转变为不同时段的不同价格机制 用电低谷价格下降 用电高峰价格上升 如峰谷电价 季节电价等 实时电价 RTP RealTimePricing 更快的电价更新周期 周期为一小时或更短 TOU无法应对短期容量短缺等 因此RTP更为合理 尖峰电价 CPP CriticalPeakPricing RTP对于量测基础设施和营销系统有较高要求 初期可以结合TOU以及动态的CPP CPP价格预先设定 提前一定时间通知用户 可以起到抵御突发用电高峰的效果 阶梯电价 不是真正意义的DR措施 无法达到准确调整需求的目的只能起到一定的降低能耗的目标 46 智能用电技术 DR分类 2 基于激励的DR incentivebasedDR 指DR实施机构根据电力系统供需状况制定相应政策 用户在系统需要或电力紧张时减少电力需求 一次获得直接补偿或其他时段的优惠电价 直接负荷控制 DLC DirectLoadControl DLC执行机构直接远程控制用户设备避开用电高峰 提前通知 可中断负荷 IL InterruptibleLoad 类似于DLC 不过