新能源电力系统的需求侧资源利用关键技术分析

新能源电力系统的需求侧资源利用关键技术分析

王晓峰   

国家电投陕西新能源有限公司   710000

摘要：为实现更加稳定的电能供应，同时也要保证电力系统整体的安全运行，需要耗费大量的能源。参照需求侧资源整合、分配的实践情况，需求侧方面的资源分配、资源管理方式较多，具体包括有序用电、资源利用率管理、需求应答、动态负荷控制。其中，有序用电具体表示在电力供应量较少、各类突发问题出现时，借助行政措施、经济调控方法、技术措施，有效调整部分用电需求，保持用电秩序，确保用电管理的有序性。

关键词：新能源电力系统；需求侧资源；技术

引言

随着我国各地在政策激励下进一步拉大峰谷电价差，推广实施峰谷电价，扩大需求响应范围，需求侧资源的活力得到进一步释放。在能源转型的背景下，电力系统不断走向电源端清洁化、用户端电气化和电网侧智能化，需求侧资源的潜力挖掘与价值实现至关重要。新型电力系统将以需求侧资源为核心，通过建立更加完善的响应机制，从各方面提升需求侧资源参与提升电力系统的灵活性与可靠性。在未来高质量发展的要求下，需要通过更加多元化的手段来实现需求侧资源的规模化发展，科学合理地发挥需求侧资源的作用。

1新能源挑战涉及的关键技术

1.1高效消纳技术

高效消纳技术的运用需要包含以下内容：（１）开发和应用高效的电力调度算法，实现对可再生能源的灵活调度和优化利用。通过精确的预测模型，结合实时监测数据，可以准确预测可再生能源的产生量和波动情况，从而实现对电力系统的灵活调度。例如，可以根据天气预报和能源需求预测，合理安排可再生能源的发电计划，并与传统能源进行协调调度，确保电力系统的供需平衡。（２）设计和建设智能配网系统，通过智能感知和控制技术，实现对电力负荷和能源的精确监测和管理。智能配网系统可以实时监测电力负荷的变化和能源的供应情况，根据实时需求进行动态调整和优化。例如，可以利用智能传感器和智能计量装置对电力负荷进行实时监测，通过智能开关和智能调控设备对电力流向和分配进行实时调整，以提高电力系统的灵活性和效率。（３）部署智能能源管理系统，通过数据分析和决策支持，优化电力资源的分配和利用效率。智能能源管理系统可以收集、存储和分析大量的电力系统数据，通过数据挖掘和机器学习等技术，发现潜在的优化机会和能源节约潜力。例如，可以通过分析历史数据和实时监测数据，识别能源利用的瓶颈和可优化点，制定相应的调整策略和措施，以提高电力资源的利用效率和系统的整体性能。

1.2稳定运行控制技术

高比例新能源下的新型电力系统运行普遍面临着设备数量多、分布广等挑战，针对复杂多变的新型电力系统研发稳定运行控制技术，通过这种方式优化电网结构，同时充分考虑极端天气和外部环境因素对新型电力系统运行构成的威胁，充分发挥系统主动防御和快速恢复等功能。

1.3储能及电动汽车

在高比例新能源新型电力系统发展中，可以充分发挥储能及电动汽车的电力电量调节功能，结合供需双侧动态匹配需求，深入开发大规模的新能源柔性并网等新型设备，从而发展全新的储能器件、装备以及回收利用技术，以此为海量电动汽车提供充足的电量支持。

2需求侧资源的概念和类型

从供需侧界定划分一般是以计费电表为基准。供应侧是计费电表以上部分，一般包括发电、电网和输送等环节，供应侧资源是指通过相关技术手段减少电厂、电网侧、电力运输和电力系统的电力损耗，从而达到节省电力和电量的目的。需求侧是计费电表以下部分，一般指使用电能的用户端，需求侧资源分布在用电的各个领域，资源类型复杂。根据需求侧管理要求来说，需求侧资源管理在电力经调度、电力污染分析、稳定产品质量、降低维护费用、系统电能优化、安全节电方案、实时电能审计、科学考核电能及电网异常警告九大领域进行控制和管理。

电力需求侧资源主要分为七大类。一是通过改变用户的用电理念、用电习惯和用电方式，达到节约电力和电量的目的，如使用蓄冷空调系统；二是改变用户的消费行为，比如减少用电时间、用电频率和用电范围；三是提高空调系统、发动机、照明设备、电热、冷藏及电化学等设备的用电和节能效率；四是对用电环境进行改造，如使用更加环保和保温的建筑材料进行墙体改造，实行冷热气三联供的供电方式；五是用户和电网公司签订可中断负荷合同；六是使用新能源发电代替传统发电，并将发电过程中的余热、能量进行实时回收和利用；七是自建电厂参与用电资源调节。

3新能源电力系统的需求侧资源利用关键技术

3.1多层次、多主体的源网荷储协同调度技术

以平常资源形式，在电网调度平台内，连接需求侧资源，保持源网荷储各系统处于协同运行、有序调度的状态，以此最大程度地展现需求侧资源的重要性。对源网荷储各个平台，进行系统协同管理，选用合理的调度技术，尝试从多层面、各系统视角，全面进行协调优化处理。在较大区域内，针对负荷数据，进行精准调节，保持电力系统处于安全、平稳的运行状态。以多条安全约束规则为前提，进行负荷调整、系统优化的处理。各类系统优化、负荷调整的技术，均是保证电力平台有序运行的关键技术。

3.2各级电力平台的协同规划技术

在分布式电源的供能条件下，致使负荷曲线出现多种改变，用电设备内形成了多种新的风险。电力单位需要运行可行的监测技术，针对非侵入行为进行有效监测，引入相关的数据分析技术，准确识别需求侧资源，采取建模分析方式，分析电力平台潜在的问题。针对新型电力平台的各类技术场景，合理使用资源管理技术，有效减少资源浪费量，综合对比各类源网荷储的能源管理成本，找出各类方案的资源调节方法，尝试顺应源网荷储各平台的运行需求，建立各平台协同发展的效益评估体系，从极端气象视角，找出安全供能的技术方案。

3.3大基数通信交互技术

在需求侧获得资源类型、资源量逐渐增加的情况下，电力平台应对各类场景的需求响应方式，具有复杂性、信息交互性、可调节性的特点。电力需求的检测技术、识别系统、调度技术，在技术先进性、平台智慧性各方面，均有增强，逐渐开发出技术层级多、技术整合量大、参与主体多等管理系统。需求侧层面，针对资源利用，给出的利用措施相应增多，相应提高了协调管控的困难性。为此，需要创建电网、资源需求两者之间的互操作体系，添加相应的规则与协议，保证协议内容能够支持复杂业务有序进行。针对需求侧资源的运用，尝试从应用场景入手，从不同视角梳理通信质量的规范，给出相应的通信服务，配合必要的通信控制方案，优化各类控制方案。各类新能源连接，交互的需求下，电力平台调度管理者应高度关注电网安全问题，在身份认证、风险隔离等方面，逐一给出安全防护。

结束语

综上所述，以用电成本最优方案为目标，创建智慧用电的调度管理模型。经过算例分析发现，此智慧用电调度方案，可适用于工业生产需求侧，符合其各时段的用电调整需求。在电价信号主导的条件下，灵活调整不同类型用电设施的运行量，以此控制用电支出，加强系统负荷的优化性，综合改善电力平台的整体运行能力，提高资源利用的效果，尽可能地获取电力资源调度管理收益。

参考文献

[1]高秀，邓晖，房乐，等.考虑需求侧灵活性资源参与的国内外电力辅助服务市场机制研究综述[J].浙江电力，2022，41（9）：3-13.

[2]吴洲洋，艾欣，胡俊杰.需求侧灵活性资源参与调频辅助服务的备用优化与实时调度[J].电力系统自动化，2021，45（6）：148-157.

[3]邵冲，刘志文，黄豫，等．加快推进新型电力系统需求侧资源利用的相关思考[J]．电力设备管理，2022(6)：13，60．