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【澳门新濠新天地3559】响应时段平均填谷负荷

2019-10-05 02:06

国网上海电力率先开展泛在电力物联网场景下 虚拟电厂全域综合需求响应

商业建筑虚拟电厂、智能有序充电用户、非工柔性空调、工业自动响应、储能、综合能源云平台、分布式用能、冰蓄冷等多种类型用户共同参与,通过对自身能源的合理分配,在泛在电力物联网的平台上,单纯的电能用户变成了一个个微型“虚拟电厂”。 4月28日下午,位于闵行区瑞和花苑小区内满功率充电的5辆电动汽车同时降低了充电功率;同一时段,正在徐汇区上海园林格兰云天大酒店用餐的消费者,对于上升了两度的空调温度丝毫没有察觉;在外休闲的万科优诗美地业主潘女士家中新风系统自动关闭;黄浦区远洋国际广场楼宇的运行人员根据实际情况,调整了电梯运行时段和台数;宝山区旭东压铸有限公司的电工再次查看了已经按照事先约定策略自动关停的设备…… 这是国网上海电力在国内率先开展的泛在电力物联网场景下虚拟电厂全域综合响应中的一个场景。商业建筑虚拟电厂、智能有序充电用户、非工柔性空调、工业自动响应、储能、综合能源云平台、分布式用能、冰蓄冷等多种类型用户共同参与,通过对自身能源的合理分配,从单纯的使用电能变成了一个个微型“虚拟电厂”。 近年来,上海电网特大型城市受端电网负荷特征日益凸显,峰谷差逐年放大,尖峰时段降温负荷占比不断增高。所谓虚拟电厂,其实就是一个“电源协调管理系统”,就是让电网成为用户侧可调资源聚合共享的枢纽和平台,将每个用户内可调节电力资源聚合成一个可控集合体,根据大电网运行需求和自身情况主动调节,实现“需求弹性,供需协同”和社会整体资源利用效率最优化,为上海城市电网安全运行和清洁能源消纳提供更好保障。上海市电力需求响应中心负责人郑庆荣介绍说,“虽说单个用户的闲散电力负荷不大,这些闲散的电力负荷只是 ‘沙’。但现在依靠泛在电力物联网和先进信息通讯技术,将这些‘沙’聚拢利用,形成规模,那就是巨大的宝藏。” 据悉,国网上海电力此次全域综合需求响应于4月28日下午13点开展了6个特定区域局部精准削峰响应试点,平均减低区域负载15.06%。于5月2日凌晨3点-6点的电网负备用时段开展了规模化“填谷”响应,单次最大提升负荷34.03万千瓦,响应时段平均填谷负荷31.21万千瓦,填谷负荷量占夜间电网低谷负荷总量的3.35%。 有别于过去针对大电网层面开展、固定标准补偿方式的需求响应,本次全域综合需求响应在国内率先开展局部精准需求响应(最小精准定位至一台10千伏变压器),并且在此之前上海市电力需求响应中心开展了上海市首次需求响应年度竞价交易。也就是说,以往是大规模、刚性调控;现在是,精准范围、柔性竞价。 参与了本次响应的科技京城管理发展有限公司是一家位于黄浦区的商务楼宇用户,据该用户工程部经理晏斌介绍:“我们利用楼宇原有空调资源,通过中央空调交互终端实现空调负荷的柔性调控。这次操作,由我们确认参与以后,全过程自动参与,就连最后采取的空调温度降低策略,都是由终端进行自主操作,我们不仅省力省心,而且还拿到了补贴,真是件利己利人的好事。” 值得一提的是,参与虚拟电厂全域综合响应的用户除了交易获得的补贴外,还能得到自身的能源使用分析、专业能源规划和自助能源管理,轻松实现能源智能托管。 “虚拟电厂”只是一个开头。未来,依托泛在电力物联网的持续构建和技术突破,国网上海电力将进一步实现需求侧管理工作各个环节互联、源网荷交互。运用信息化手段推动供需双方需求智能高效互动,进一步提升需求侧机动调峰能力和需求侧响应市场化水平。

摘要:上海的泛在电力物联网建设已呈现出率先发力的态势,将成为“加速器”提升城市能级。

融合新技术 用能更智慧——走进国网天津综合能源服务中心

2019年5月6日

国内首个配电物联网云化主站日前在沪建成,上海泛在电力物联网建设取得实践性进展,城市智能电网和泛在电力物联网初步具备“两网融通”条件。

2019年5月14日

4月28日下午,位于闵行区瑞和花苑小区内满功率充电的5辆电动汽车同时降低了充电功率。同一时段,正在徐汇区上海园林格兰云天大酒店用餐的消费者,对于上升了两度的空调温度丝毫没有察觉;在外休闲的万科优诗美地业主潘女士家中新风系统自动关闭;黄浦区远洋国际广场楼宇的运行人员根据实际情况,调整了电梯运行时段和台数;宝山区旭东压铸有限公司的电工再次查看了已经按照事先约定策略自动关停的设备……

今年以来,泛在电力物联网频频与上海“结缘”。3月,国网上海电力发布《城市泛在电力物联网白皮书》首提上海泛在电力物联网建设目标;同月,国内首个泛在电力物联网智能感知实验室成立;4月下旬,首个泛在电力物联网5G通信实验室成立;6月,配电物联网云化主站投运……上海的泛在电力物联网建设已呈现出率先发力的态势。

两条机械臂将引流线传入穿刺线夹,向上举升到作业位置,随后拧紧螺栓,将引流线与主行线搭接在一起,带电接引流线的模拟操作流程就完成了。

劳动节期间,国网上海电力在国内率先开展了泛在电力物联网场景下虚拟电厂全域综合响应,商业建筑虚拟电厂、智能有序充电用户、非工柔性空调、工业自动响应、储能、综合能源云平台、分布式用能、冰蓄冷等多种类型用户共同参与,通过对自身能源的合理分配,从单纯的使用电能变成了一个个微型“虚拟电厂”。

势头虽猛,但公众对于这一全新概念却依然陌生。

5月9日,在国网天津综合能源服务中心二层展厅,“改革先锋”、“时代楷模”、天津滨海供电公司职工张黎明带领团队自主研发的“创享2号”人工智能配网带电作业机器人正在进行演示。

据悉,国网上海电力此次全域综合需求响应于4月28日下午13点开展了6个特定区域局部精准削峰响应试点,平均减低区域负载15.06%。于5月2日凌晨3点-6点的电网负备用时段开展了规模化“填谷”响应,单次最大提升负荷34.03万千瓦,响应时段平均填谷负荷31.21万千瓦,填谷负荷量占夜间电网低谷负荷总量的3.35%。在此之前,上海市电力需求响应中心于4月26日组织开展了上海市首次需求响应年度竞价交易。

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这栋位于天津滨海新区中新天津生态城生态科技园的五层建筑里,正展示着国网天津市电力公司运用“大云物移智”等技术与能源电力深度融合的最新成果。

近年来,上海电网特大型城市受端电网负荷特征日益凸显,峰谷差逐年放大,尖峰时段降温负荷占比不断增高。虚拟电厂理念就是让电网成为用户侧可调资源聚合共享的枢纽和平台,将每个用户内可调节电力资源聚合成一个可控集合体,根据大电网运行需求和自身情况主动调节,实现“需求弹性,供需协同”和社会整体资源利用效率最优化,也为上海城市电网安全运行和清洁能源消纳提供更好保障。

泛在电力物联网"神"在何处?

新方案让用能更高效

上海市电力需求响应中心负责人郑庆荣介绍说,“虽说单个用户的闲散电力负荷不大,这些闲散的电力负荷只是 ‘沙’。但现在依靠我们泛在电力物联网建设成果和先进信息通讯技术将这些‘沙’聚拢利用,形成规模,那就是巨大的宝藏。”

今年,国家电网有限公司提出构建“三型两网、世界一流”能源互联网企业的战略目标(即枢纽型、平台型、共享型企业,坚强智能电网和泛在电力物联网),并将泛在电力物联网建设作为转型首要的任务加速推进。3月,国家电网在京进一步出台《泛在电力物联网建设大纲》,宣布到2024年将全面建成泛在电力物联网。这标志着全球最大的电力公司正式启动新一轮重要战略转型。

未来,你或许将购买到更为轻薄的电视、笔记本电脑,更轻便的电磁炉、微波炉。其实,这些产品形态的变化,并不仅仅是产品设计师的功劳。

有别于过去针对大电网层面开展、固定标准补偿方式的需求响应,本次全域综合需求响应在国内率先开展局部精准需求响应(最小精准定位至一台10千伏变压器);国内率先在需求响应竞价交易中引入通知提前量系数,更好适应电网运行需求,调动用户参与积极性,进一步提高了需求侧管理市场化水平。全市负荷管理终端、能源控制器、能源路由器、智能有序充电桩、用户内部用能管理系统、温感传感器、柔性控制终端等构建的泛在电力物联网感知层;负控无线专网、光纤专网和移动互联网构建的网络层;市需求响应平台和用电负荷管理系统构建的平台层;共同支撑了此次全链互动、自动运转的全过程“源网荷”交互。

所谓泛在电力物联网,是指围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活等特点的智慧服务系统。泛在电力物联网的概念一经发布,立即引发社会各界强烈反响,相关企业纷纷表态希望参与未来的泛在电力物联网建设,并由此引发资本市场相关板块行情提振。

为了满足我国目前民用220伏交流电电源要求,这些由直流电能驱动的电器都在设备内部设置了整流器,将交流电能再次转换为直流使用。未来,它们可以直接从家中获得直流电能,电器内部也就不再需要整流器,设备自身的体积和成本都将进一步下降。

参与了本次响应的科技京城管理发展有限公司是一家位于黄浦区的商务楼宇用户,据该用户工程部经理晏斌介绍:“我们利用楼宇原有空调资源,通过中央空调交互终端实现空调负荷的柔性调控。这次操作,由我们确认参与以后,全过程自动参与,就连最后采取的空调温度降低策略,都是由终端进行自主操作,我们不仅省力省心,而且还拿到了补贴,真是件利己利人的好事。” 值得一提的是,参与虚拟电厂全域综合响应的用户除了交易获得的补贴外,还能得到自身的能源使用分析、专业能源规划和自助能源管理,轻松实现能源智能托管。

国网上海电力董事长、党委书记钱朝阳在采访中表示,相较于支撑能源供给侧改革的,泛在电力物联网更侧重于支撑能源消费革命。钱朝阳认为,坚强智能电网和泛在电力物联网分别如同电力系统的“骨骼肌肉”与“神经网络”,两者相辅相成,融合发展,最终将能量和信息聚合起来,构成能源流、业务流、数据流合一的能源互联网,这不仅是现代电网的高级形态,也代表了未来电网发展的趋势和方向。

令家庭用户直接获得直流电能的,正是国网天津电力自主研发的八端口柔性多状态开关站。

在浦东张江地区,依托“智慧城市能源云平台”的虚拟电厂功能,通过大数据研判及客户细分实现了更高效、更智能的局部响应。该平台根据全域响应要求,结合指定区域内客户设备负荷水平与削峰事件的历史响应频度,自动筛选出具备调峰响应能力的潜在客户,在线发布响应补偿价格标准并发起邀约,并最终确定了57家客户参与响应。

对此,国网上海电力副总工程师唐跃中补充:“泛在电力物联网通过广泛分布的感知节点形成庞大的数据采集网络,从而实现对电网运行状态的全面感知;通过5G、人工智能等先进技术,实现电网各类信息的高效共享和处理;通过开发更为便捷灵活的业务应用,为用户提供更加智能化、人性化的服务,让数据价值得以充分挖掘。”

澳门新濠新天地3559,这一开关站集变压、换流功能于一身,可输出不同电压等级的交直流电能,相当于在家庭之外的箱式变压器环节完成了电器内部的整流过程,省去了电器自身的交直流转换环节。开关站还可直接接入分布式光伏、风力发电机产生的直流电进行传输,减少交直流相互转换的次数,降低能源转换过程中的浪费。

今年的虚拟电厂全域综合响应只是一个成功的开头,未来,依托泛在电力物联网的持续构建和技术突破,国网上海电力将进一步实现需求侧管理工作各个环节互联、源网荷交互。运用信息化手段推动供需双方需求智能高效互动,进一步提升需求侧机动调峰能力和需求侧响应市场化水平,助力打造新时代共生、共建、共享、共赢的智慧城市能源生态圈。来源:人民网

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“八端口”是多状态开关站的最大亮点,意味着该站可以接入更多不同类型和电压等级的电能,同时根据客户类型和需要输出不同电压等级的交直流电能,实现更加灵活、柔性的电能转换。

上海为何率先发力“泛”电网?

“减少转换环节、提高用能效率,这一定是未来的发展趋势。”负责承建综合服务中心的国网综合能源服务有限公司总工程师卢欣说。

坐落于青浦西虹桥板块内的一处国网上海电力变电站内,记者从控制室大屏上看到,由周边电网内分布的各类在线监测系统、可视化系统、智能井盖、巡检机器人以及各类安保、环境监测装置采集的数据信息正在实时呈现。作为首届进博会供电保障前线指挥中心,这里曾经圆满完成了进博会保电任务,并成功打响了上海“智慧保电”品牌。今年,国网上海电力通过将电力物联技术进一步融入保电工作,将在进博会核心区实现99.9999%以上的超高供电可靠性。

八端口柔性多状态开关站计划于明年9月前在天津北辰大张庄小镇试点应用。未来,这里将作为两个智慧能源小镇之一,成为国网天津电力打造智慧能源服务平台、落实泛在电力物联网建设的对外突破点。

在不少专业人士看来,泛在电力物联网建设在上海率先取得突破并非偶然,首届进博会“智慧保电”的成功,就从侧面映证了上海在电力物联网建设上的先发优势。

相较于众多还处于研发阶段的技术创新,二层展厅另一端的虚拟电厂,已经有了两年的实践经验。

谈及上海建设泛在电力物联网的基础条件,华为互联解决方案CTO郭瑾直言“非常好”。他介绍说:“早在2017年上海电网就开展了智能配变终端的相关试点,去年进博会保电中电力物联技术得到进一步应用并取得成功,为上海全面开展泛在电力物联网建设做了良好的布局。”

2017年,虚拟电厂的蓝本——天津市能源供需互动服务平台上线运行。目前,该平台共开展2次春节填谷和1次夏季削峰需求响应,累计降低参与企业用能成本2000余万元。

上海交通大学电气工程系教授朱淼也持相似观点,他将上海地区建设泛在电力物联网的主要优势概括为四点:“一是电力基础设施好,信息化程度高,泛在电力物联网建设具备坚实的物理基础;二是电网技术元素丰富,应用场景多样,建设区域性示范工程拥有理想的载体;三是科研力量强,技术储备足,产学结合条件好;四是通信网络发达,面向公众的信息支持与服务体系完善,发展能源增值服务具有良好的‘微环境’。”

去年夏季,74户企业参与需求侧响应,实现避峰负荷29.5万千瓦。今年春节通过竞价参与模式,抬高负荷33.6万千瓦,有效缓解了热电矛盾。未来,虚拟电厂的投运将进一步助力天津市需求响应工作的开展。

“泛在电力物联网正是当前上海电网实现能级跃升的关键突破点。”钱朝阳认为,如果将上海比作数字化发展快车道上的高速列车,那么泛在电力物联网则无疑是最重要的“加速器”之一,将从四个方面提升城市能级:带动能源产业经济快速发展,有效加快综合能源、数据增值服务等战略性新兴产业培育;带动现代城市能源体系构建,满足城市日益多样化的用能需求,促进清洁能源消纳;带动城市安全能级提升,有助于实现全行业多能互补运行和故障精准定位排除,提升能源网络可靠性和应急能力水平;带动城市管理能效提升,有力支撑“城市神经元系统”构建,推动城市管理精细化和社会治理智能化。

所谓虚拟电厂,是通过调控、通信等电网技术,把分布式电源、储能以及工业用户、商业用户、电动汽车等可控负荷整合起来,作为一个特殊电厂,参与电网运行和调度。

对此,钱朝阳形象地阐释:一方面,泛在电力物联网犹如一颗智力最优的“能源大脑”和一张坚不可摧的“能源盾牌”,可以为上海提供更加智能可靠的电力供给和电力保障。另一方面,泛在电力物联网又如同一根精准灵活“能源绣花针”和一个开放共赢的“能源生态圈”,既可以于微观处提升智慧城市精细化管理效率,也能在宏观层面联动上下游和其他行业,为产业可持续发展注入新动能。

目前,国网天津综合能源服务中心所在的中新天津生态城正在建设中的2万千瓦规模虚拟电厂,投资成本仅为传统火电机组的十分之一。国网天津电力计划2020年在全市建成40万千瓦城市级虚拟电厂,可开展常态化负荷资源调节,实现用户侧削峰和填谷两个方向的资源灵活调动。

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新技术助力用能管理

城市的“能源脑”和“能源盾”

2020年,我国电动汽车保有量将达到500万辆,大规模集群放电功率可达2000万千瓦,接近三峡水电站装机容量。但若想真正利用电动汽车中的电能,使其成为电网的潜在移动能源库,反向充电技术的推广应用必不可少。

在浦东张江,由泛在电力物联网构造的“能源大脑”已经雏形初现。覆盖张江科学城95平方公里全域的智慧城市能源云平台和综合能源服务互动平台正在建设中,并且已有718家用能客户的关口表数据和21家客户的内部数据顺利接入。据悉,这是国内首次由电网企业与政府合作共同打造的社会化平台,建成后将高效对接城市运行综合管理体系,为政府、电网、用户和市场化能源服务企业提供能源监管、能源优化、能源分析报告、能源需求对接等各类服务。

在国网天津综合能源服务中心的电动汽车与电网互动系统展台上,电动汽车无线大功率充放电技术正在展示。埋于地面下的供电导轨以高频交变磁场的形式,将电能传输给在地面上一定范围内的车辆接收端电能拾取机构,给车载储能设备供电,是汽车无线充电的技术要点。

同时,泛在电力物联网作为城市的“能源盾牌”,将为城市能级提升提供更多安全增量。

“目前这一无线充电装置的功率可达22千瓦,是当前国内先进水平的两倍。不仅如此,它还可以实现车辆向电网侧送电,使移动侧储能成为现实。”国网综合能源服务有限公司技术工程部主任吴明雷介绍说。

近期刚刚投运的配电物联网云化主站就是一个很好的案例。在传统技术环境下,由于设备量大、面广、单点设备信息少,中低压配电网侧的故障自动监测和处理效率难以满足实际需要,日益成为电网日常管理中一项最大的挑战。而在泛在电力物联网场景下,依靠电网中数量庞大的智能配变终端,将设备数据信息上报至配电物联网云化主站,通过主站的计算分析,可以实现故障区段、停电客户的自动研判和快速定位,甚至可以组合分析各种设备状态数据、环境监测数据以及用户用电数据,实现故障提前预警。“泛在电力物联网对于城市用能安全的重要作用,还体现在通过泛在调度控制和综合需求响应等手段,实现各类客户和分布式电源、储能、电动车等各类能源主体间的平衡互保”,钱朝阳表示。

在无线充电过程中,系统可以智能感知电网与电动汽车状态,实现双向互动。当负荷临近最大值时,系统将自动降低充电功率,缓解台区负荷压力;当出现配网故障停电时,若台区负荷降为零,系统将控制电动汽车反向送电,保障台区内重要设备的短时平稳运行。目前已投入使用的大规模有线充电桩,同样可以实现上述功能。

今年“五·一”小长假期间,国网上海电力在国内率先开展了泛在电力物联网场景下的虚拟电厂全域综合响应,响应时段内平均降低区域负载15.06%,填谷负荷量占电网低谷负荷总量的3.35%。其间,商业建筑、智能有序充电用户、非工柔性空调、工业自动响应、储能、综合能源云平台、分布式用能、冰蓄冷等多种类型用户共同参与,通过对自身能源的合理分配,变身为806座“虚拟电厂”。

对用户而言,系统能够记忆用户的充电习惯,根据峰谷电价变化情况,给出最经济合理的充电建议,引导用户在谷段电价较低时充电,减轻电网负载,实现更加智能的用能管理。

对于此次全域综合需求响应行动,钱朝阳认为,泛在电力物联网技术的成熟和应用,为大规模需求响应提供了可能,也为上海这样的特大型受端城市电网解决日益突出的峰谷差矛盾提供了切实可行的方案,今后上海城市电网的安全运行和清洁能源消纳将得到更好的保障。

同样主打智慧用能理念的还有新型智能电能表,只要家中有电器在使用,电表就可以根据电流和电压数据智能辨识正在运行的电器类型,并实时显示用能数据。

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所获取的用能数据经过汇总整理,将为客户提供准确、可信的分项电费账单,通过定制个性化的节能策略,帮助客户降低用能费用。

能源溢出和管理的“绣花针”

以某一客户为例,当月他所在小区家庭在空调这一电器上的平均用电是100度,而这位客户的用电达到150度,供电公司就会在月电费账单中做出提示,建议客户适当调整温度或减少空调使用时间。随着生活电气化水平的逐步提高,负荷辨识技术将成为客户的节电帮手。

“虚拟电厂”的成功实践,从一个方面展现了泛在电力物联网的应用前景。未来,电网可以将每个用户的可调节电力资源聚合成一个可控集合体,根据大电网运行需求和自身情况主动调节、精准响应,从而实现社会整体资源利用效率最优化。钱朝阳认为,这种对资源的优化利用,充分体现了泛在电力物联网作为一个智慧物联体系,在精细化管理上的先进性。“通过对能源供需状态的实时获取、精准对接,实现能源资源的高效配置,可以使城市精细管理效能产生叠加、放大和倍增的良性循环。”

吴明雷介绍,第一批新型智能电表已于5月7日安装在中新天津生态城智能公寓中,明年9月前还将有600块新型智能电表在生态城内投入使用。

而在推进上海及长三角地区能源资源整合和公共服务精细化进程中,泛在电力物联网作为“能源绣花针”的功能定位正在逐渐明晰并日益发挥效力。

基于精准感知的配电物联网、5G创新应用、智慧能源工厂、绿色能源公建……仅国网天津综合能源服务中心二层展厅就有13个展项可供参观者观看和互动。

不久前,沪、苏、浙三省市联合发布《长三角一体化发展2019年电力行动计划》,共同明确将依托泛在电力物联网建设,积极打造区域能源供给和服务一体化的示范标杆,全面助力长三角高质量发展。根据该方案,未来三地将积极推动电网信息数据、资源共享,推进电网规划研究、协同电网建设,大力开展三地电网“互济互保、互联互通、互供互备”工程,持续提升长三角能源资源配置能力和电力安全保障水平;并将通过全面整合服务资源、系统再造服务流程、建设统一服务平台,重点推动供电服务“跨省一网通办”,助力优化区域营商环境。

不止于研发和展示,展厅中的技术创新将于今明两年首先应用在天津智慧能源小镇的建设之中,未来还将根据实际使用情况进行改进和推广。

“泛在电力物联网的出现,不仅有助于加速区域内电网资源的共融互通,更能在广泛的社会层面上加速各类主体、各种行业在数据融合增值、市场开放、关键技术开发、人才培养、新业态培育等方面的共建共治,促进生产要素合理流动和创新资源优化配置,推动形成能源产业协同发展格局”,钱朝阳在谈及泛在电力物联网推动“能源生态圈”建设时反复强调这种“溢出效应”。

“让坚强智能电网‘心有灵犀’,让综合能源服务‘尽在掌握 ’,是我们做技术研发和应用的最终目的。”卢欣说。来源:国家电网报

对此,相关行业的人士同样表示憧憬和期待。郭瑾表示,下阶段华为将充分发挥技术优势,和国网上海电力共同探索5G、区块链等新兴技术在电力场景的应用,加快推进电力数字化和智能化进程,最终实现泛在电力物联网战略在上海成功落地。

腾讯云副总裁张浩对此表示,泛在电力物联网可以看做是能源互联网建设征途中的“下半场”,在这一进程中,互联网行业绝不是旁观者,也不仅仅是技术供应商,而应当和电力企业一道,成为过程的共建者、机遇的共享者和成果的共赢者。

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