電力系統(tǒng)虛擬電廠需求響應(yīng)方案設(shè)計

電力系統(tǒng)虛擬電廠需求響應(yīng)方案設(shè)計1電力需求響應(yīng)背景…

…

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……………●口需求響應(yīng)定義及意義口需求響應(yīng)起源與發(fā)展歷程口國外需求響應(yīng)現(xiàn)狀口國內(nèi)需求響應(yīng)現(xiàn)狀口需求響應(yīng)發(fā)展趨勢特點

靈活性強(qiáng)、分布廣、經(jīng)濟(jì)性高作用降低峰荷、平緩負(fù)荷曲線、提供調(diào)峰備用等輔助服務(wù)需求響應(yīng)定義及意義●獲得一定經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償●減少用戶在負(fù)荷高峰期被強(qiáng)迫

停電的概率電力市場中用戶根據(jù)價格信號或激勵機(jī)制做出響應(yīng)，并改變正常電力消費模式的自愿參與行為●降低投資成本和運(yùn)行成本●提高系統(tǒng)可靠性，降低市場風(fēng)險●減少排放保護(hù)環(huán)境●促進(jìn)電力市場良性發(fā)展●獲得間接經(jīng)濟(jì)效益●獲得隱含的可靠性效益參與需求

響應(yīng)項目

的用戶未參與需

求響應(yīng)項

目的用戶需求

響

應(yīng)

意義概念電網(wǎng)

公司社

會根據(jù)需求響應(yīng)的執(zhí)行速度，可以分為約定需求響應(yīng)和實時需求響應(yīng)兩種。約定需求響應(yīng)一般提前1天通知用戶，實時需求響應(yīng)一般在電網(wǎng)突發(fā)電力供應(yīng)不足時實時通知用戶。需求響應(yīng)定義及意義約定需求響應(yīng)提前1天或若干小時實時需求響應(yīng)一分鐘內(nèi)實時控制2014年起，國家發(fā)改委組織指導(dǎo)下，上海、江蘇、北京、佛山等地陸續(xù)啟動電力需求響應(yīng)試點，累計削減高峰負(fù)荷2200多兆瓦，相當(dāng)于三峽電站3臺水輪機(jī)組的裝機(jī)容量。國內(nèi)需求響應(yīng)現(xiàn)狀試點工作中，研發(fā)了相應(yīng)的需求響應(yīng)平臺、負(fù)荷聚合系統(tǒng)以及手機(jī)客戶端等，以支撐各用戶便捷參與。用戶側(cè)(市場化)家庭電力服務(wù)商需

求

響

應(yīng)

起商業(yè)供電側(cè)隨著電力市場化改革的推進(jìn)，需求響應(yīng)作為一種新生業(yè)態(tài)，市場空間廣闊，實施機(jī)制也將隨商業(yè)模式的發(fā)展得到進(jìn)

一

步的改革，容量輔助服務(wù)、需求側(cè)競價等措施將逐步推廣應(yīng)用。需求響應(yīng)實現(xiàn)方式：從行政手段干預(yù)向市場調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)變。需求響應(yīng)實施模式：從被動有序用電向用戶主動參與的自動需求響應(yīng)轉(zhuǎn)變。用戶主動參與的自

動需求響應(yīng)需求響應(yīng)發(fā)展趨勢分時電價可中斷負(fù)荷需求側(cè)競

價今后分時電價可中斷負(fù)荷當(dāng)前行政手段被

動有序用電市場調(diào)節(jié)電力需求響應(yīng)流程口2019年政策解讀口負(fù)荷集成商聚成用戶參與流程

口自主參與用戶參與流程………

………●◆

實現(xiàn)負(fù)荷的精細(xì)化管理和控制·

企業(yè)應(yīng)實現(xiàn)負(fù)荷分級管理，參與響應(yīng)的線路和設(shè)備必須接入省電力需求側(cè)管理平臺，在響應(yīng)效果評估時提供設(shè)備負(fù)荷曲線?！?/p>

實現(xiàn)分區(qū)需求響應(yīng)·

針對部分電力缺口分區(qū)，實現(xiàn)區(qū)域性啟動需求響應(yīng)，以應(yīng)對分區(qū)供電矛盾?！?/p>

加強(qiáng)實時需求響應(yīng)能力建設(shè)·

鼓勵工業(yè)用戶中的非生產(chǎn)性空調(diào)及照明負(fù)荷參與實時需求響應(yīng)，鼓勵對工業(yè)用戶中的可中斷或可快速中斷負(fù)荷實施單獨控制和

改造?！?/p>

保民生·

先限能耗高污染重的企業(yè)，其次限產(chǎn)能過剩企業(yè)?！?/p>

保生產(chǎn)·

不影響正常生產(chǎn)的前提下，充分挖掘非生產(chǎn)性負(fù)荷參與需求響應(yīng)?！?/p>

保增長·

通過電能在線監(jiān)測，實現(xiàn)電能優(yōu)化、智能管理、降本增效。2019年政策解讀原則目標(biāo)根據(jù)文件要求，工業(yè)用戶參與需求響應(yīng)有以下幾個步驟：第一階段：申報。要求：1、具有獨立省內(nèi)電力營銷戶號；2、非居民用戶應(yīng)具備完善的負(fù)荷管理設(shè)施及用戶側(cè)開關(guān)設(shè)備，且

運(yùn)行狀態(tài)良好；3、

已實現(xiàn)電能在線監(jiān)測，并接入國家(省)電力需求側(cè)管理在線

監(jiān)測平臺；4、工業(yè)企業(yè)需符合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)保政策，具有較高的能

源管理和利用水平，歷年來對有序用電工作貢獻(xiàn)度大，納入本年度

有序用電方案。申報簽訂協(xié)議設(shè)備安裝需求響應(yīng)執(zhí)行效果評估補(bǔ)貼核發(fā)負(fù)荷集成商聚成用戶參與流程第二階段：簽訂協(xié)議。1.本次申報以負(fù)荷集成商聚成用戶參與的方式為主(其響應(yīng)量不受80%-120%限制，風(fēng)險由負(fù)荷集成商保底承擔(dān))。2.用戶與負(fù)荷集成商簽訂協(xié)議，簡化協(xié)議簽訂過程。申報簽訂協(xié)議設(shè)備安裝需求響應(yīng)執(zhí)行效果評估補(bǔ)貼核發(fā)負(fù)荷集成商聚成用戶參與流程第三階段：設(shè)備安裝。1.已實現(xiàn)響應(yīng)線路及設(shè)備電能在線監(jiān)測的用戶可申報；2.未實現(xiàn)電能在線監(jiān)測的用戶，需在申報工作結(jié)束前實現(xiàn)參與響應(yīng)的線路及設(shè)備的在線監(jiān)測，并接入省電力需求側(cè)管理平臺。沒有實現(xiàn)電能在線監(jiān)測并接入省電力需求側(cè)管理平臺的用戶不得參與需求響應(yīng)。3.邀約響應(yīng)在線監(jiān)測上報數(shù)據(jù)為15分鐘一個點，實時響應(yīng)上報數(shù)據(jù)為30秒一個點。申報簽訂協(xié)議設(shè)備安裝需求響應(yīng)執(zhí)行效果評估補(bǔ)貼核發(fā)負(fù)荷集成商聚成用戶參與流程申報簽訂協(xié)議設(shè)備安裝需求響應(yīng)執(zhí)行效果評估補(bǔ)貼核發(fā)第四階段：需求響應(yīng)執(zhí)行1.邀約實時：一分鐘內(nèi)實時控制約定：提前1天或若干小時負(fù)荷集成商聚成用戶參與流程監(jiān)掉中心2.確認(rèn)國家電網(wǎng)STATEGRID3.

響應(yīng)智能用電

云服務(wù)平臺運(yùn)維兩度中心負(fù)荷集成商聚成用戶參與流程第五階段：效果評定。2019年需求響應(yīng)將按照參與響應(yīng)的線路及設(shè)備的響應(yīng)量進(jìn)行效果評

估。根據(jù)實施細(xì)則，需求響應(yīng)效果評估方法如下：響應(yīng)時段最大負(fù)荷≤基線最大負(fù)荷響應(yīng)時段平均負(fù)荷<基線平均負(fù)荷響應(yīng)時段平均負(fù)荷一基線平均負(fù)荷≥協(xié)議約定響應(yīng)能力基線：邀約需求響應(yīng)邀約日前最近5個正常生產(chǎn)工作日，對應(yīng)響應(yīng)時段的負(fù)荷曲線(采集周期為15分鐘)。實時需求響應(yīng)選擇電力用戶在需求響應(yīng)執(zhí)行前2小時的負(fù)荷曲線(采集周期為30秒)。響應(yīng)量小于邀約負(fù)荷的80%將被判定為無效，不予補(bǔ)貼；響應(yīng)量大于邀約負(fù)荷的120%,超出部分不予補(bǔ)貼。用戶通過負(fù)荷集成商參與需求響應(yīng)，補(bǔ)貼不受“80%”、“120%”的限制，負(fù)荷集成商按照用戶實際響應(yīng)量核定補(bǔ)貼。申報簽訂協(xié)議設(shè)備安裝需求響應(yīng)執(zhí)行效果評估補(bǔ)貼核發(fā)有效響應(yīng)

補(bǔ)貼范圍A實時需求響應(yīng)補(bǔ)償費用

電力需求側(cè)管理平臺實時可控負(fù)荷補(bǔ)償單價暫定為約定需求響應(yīng)補(bǔ)償

單價的3倍，按響應(yīng)次數(shù)和實際響應(yīng)負(fù)荷計算補(bǔ)償費用。B實時需求響應(yīng)補(bǔ)償計算公式∑

(單次實際響應(yīng)負(fù)薇補(bǔ)償單價)申報簽訂協(xié)議設(shè)備安裝需求響應(yīng)執(zhí)行效果評估補(bǔ)貼核發(fā)第六階段：補(bǔ)貼核發(fā)?！缎枨箜憫?yīng)業(yè)務(wù)辦理指導(dǎo)書》Z

(單次實際響應(yīng)負(fù)薇補(bǔ)償單價x邀

約

響

應(yīng)

時

長負(fù)荷集成商聚成用戶參與流程需求申請由電力公司方發(fā)起，發(fā)改委審核后對已簽約用戶發(fā)送用戶邀約，并對確

認(rèn)邀約的用戶發(fā)送執(zhí)行前提醒和執(zhí)行后的效果評估。需求響應(yīng)平臺計算并公示需求

響應(yīng)所有參與用戶的實際響應(yīng)量，用戶可對該結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)或質(zhì)疑，政府/電力公司依據(jù)用戶實際需求響應(yīng)量發(fā)放需求響應(yīng)補(bǔ)貼。需求申請

申請審核

用戶邀約

邀約確認(rèn)

執(zhí)行前提醒

效果評估普通工業(yè)用戶網(wǎng)上自主申報，其申報信息由電力公司和發(fā)改委進(jìn)行審核，審核通過后，用戶需同電力公司、發(fā)改委簽署三方協(xié)議、蓋章并上傳協(xié)議，結(jié)束申報流程。自主參與用戶參與流程申請?zhí)峤簧暾垖徍松暾埡藴?zhǔn)簽訂合同用戶申請電力需求響應(yīng)方案周期性、波動特性、分布特征、相關(guān)性、不確定性……■

用電行為響應(yīng)速率、響應(yīng)深度、持續(xù)時間……■

安全生產(chǎn)要求產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性…精細(xì)化需求側(cè)管理廣泛深入調(diào)研企業(yè)生產(chǎn)情況■不同行業(yè)各類型企業(yè)紡織、鋼鐵、化工、水泥、機(jī)械、電子、非工……生產(chǎn)流程負(fù)荷特性-

----概率密度精細(xì)化需求側(cè)管理負(fù)荷周期情況時序負(fù)荷數(shù)據(jù)周期特性負(fù)荷分鐘級變化

(kW)概率密度負(fù)荷

(kW)9000精細(xì)化需求側(cè)管理占負(fù)荷比值

(%)100零散資源：規(guī)模較小、響應(yīng)潛力較小良好資源：規(guī)模較小、響應(yīng)潛力較大優(yōu)質(zhì)資源：規(guī)模大、響應(yīng)潛力中等主力資源：規(guī)模大、響應(yīng)潛力大負(fù)荷資源聚類分析響應(yīng)時間(分鐘)負(fù)荷規(guī)模響應(yīng)潛力精細(xì)化需求側(cè)管理實時需求響應(yīng)能力分布情況——方塊越大，響應(yīng)能力越強(qiáng)精細(xì)化需求側(cè)管理實時需求響應(yīng)能力分布情況——方塊越大，響應(yīng)量越大時間尺度生產(chǎn)用電輔助用電基礎(chǔ)

用

電總和環(huán)節(jié)清棉濾

塵梳

棉吸塵并

條吸風(fēng)粗

紡細(xì)紡絡(luò)

筒漿紗織

造整

理空調(diào)照

明辦

公負(fù)荷比重(占總負(fù)荷)16.3%3.3%2.9%0.7%0.7%0.2%1.3%1.3%6.5%44.4%2.6%9.8%8.0%1.5%0.5%100%日

前事件響應(yīng)5-10%直接控制9-18%小時級事件響應(yīng)2-5%直接控制5-10%分鐘級事件響應(yīng)0.8-1.8%直接控制2-5%秒級直接控制1-3%精細(xì)化需求側(cè)管理某典型行業(yè)負(fù)荷模型建模實例>10%5-10%2-5%1-2%0.1-1%0-0.1%案例分析——水泥廠石灰石破碎及儲存

添加劑存儲水泥包裝、散裝及

船運(yùn)原料粉磨及廢氣處理(一磨)水泥粉磨(三磨)煤粉制備(二磨)回

轉(zhuǎn)

窯

窯

頭

篦

冷

機(jī)窯

尾

預(yù)

熱

分

解

爐生料均化及輸送水泥儲存熟料儲存原料配料水泥配料4G安全模塊多路負(fù)荷實時測控

傳統(tǒng)負(fù)荷采集控制控制回路控制回路控制回路案例分析——水泥廠通信管理機(jī)控制線

控制線主站系統(tǒng)號生線號生產(chǎn)線主站系統(tǒng)4G安全模塊多路負(fù)荷實時測控

傳統(tǒng)負(fù)荷采集控制智能通信網(wǎng)關(guān)控制線

控制線某鋼鐵股份有限公司下轄煉鐵、特鋼、板材、公輔4個事業(yè)部，現(xiàn)已具有900

萬噸鐵、1000萬噸鋼、940萬噸材產(chǎn)能

力。廠區(qū)內(nèi)建有1個110kV

、2個220kV變電站、30萬kW工業(yè)廢氣余熱余壓發(fā)電等電力設(shè)施，同時具有電能、煤氣、蒸汽、

工業(yè)余熱余壓等多種能源。智能通信網(wǎng)關(guān)與煉鋼自動化系統(tǒng)對接完成，在接收到需求響應(yīng)中心下達(dá)的控

制指令，將煉鋼爐電極抬起來，降低煉鋼

爐負(fù)荷，達(dá)到柔性降低負(fù)荷的效果。案例分析——鋼鐵行業(yè)精煥煉鋼爐煉鋼車間控

制

回

路煉

鋼

一車間控制回路控制回路軋鋼車間卷板車間卷板

線案例分析——電爐DCS系統(tǒng)對接EAF

MeItthop·HydraulieStatlon-HydraukUnttenova*A*m治東方>需求響應(yīng)潛力比重w

變爆購生中we%*西空點案例分析——電解銅響應(yīng)成本Timeslot

in

15

minutes.2%年州Timeslotin

15

minutes.整點2**

W的2me中品變h24G安全模塊多路負(fù)荷實時測控傳統(tǒng)負(fù)荷采集控制案例分析——電解銅主站系統(tǒng)控制回路號整流線控制回路控制回路d

C

整流生產(chǎn)

線凈液整流線輔助生產(chǎn)線二號整流線通信管理機(jī)控制線控制線√…

·

·電力需求響應(yīng)成果●中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會National

Developmentand

ReformCommission首頁>發(fā)展改軍工作>經(jīng)濟(jì)運(yùn)行>電力需求測管理江蘇省建成“秒級調(diào)峰電廠”國際首創(chuàng)實現(xiàn)工業(yè)用電設(shè)

備實時自動需求響應(yīng)2017-07-26來源：經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)節(jié)局子站近日，受持續(xù)高溫天氣影響，全國特別是華東地區(qū)用電負(fù)荷屢創(chuàng)新高，江蘇省7月24日最高負(fù)荷達(dá)到10218萬千瓦，成為全國用電負(fù)荷最高的省級電網(wǎng)。為緩解電網(wǎng)運(yùn)行壓力，在國家發(fā)展改革委的指導(dǎo)下，江蘇省經(jīng)濟(jì)和信息化委組織省電力公司對張家港保稅區(qū)、冶金園啟動了實時自動需求響應(yīng)。園區(qū)內(nèi)276家企業(yè)、868臺用電設(shè)備接收到省電力需求響應(yīng)平臺發(fā)出的控制指令后，立即根據(jù)實時生產(chǎn)用電情況自動做出響應(yīng)決策，自主選擇部分工業(yè)用電設(shè)備通過暫停、減負(fù)荷等方式降低電力負(fù)荷，在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)的前提下，僅用1秒鐘時間即降低了園區(qū)內(nèi)55.8萬千瓦的電力需求，有效降低了地區(qū)電力高峰負(fù)荷，緩解了供需緊張壓力。自此，江蘇省工業(yè)用電設(shè)備實時自動需求響應(yīng)取得成功，創(chuàng)國際先例。實時自動需求響應(yīng)系統(tǒng)相當(dāng)于建設(shè)了一個潛在的調(diào)峰電廠，相比實際調(diào)峰電廠而言，建設(shè)成本幾乎可以忽略不計，并且在調(diào)峰速度、環(huán)境保護(hù)方面有著顯著的優(yōu)勢。江蘇此次電力需求響應(yīng)，將工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)與電能管理技術(shù)完美結(jié)合，實現(xiàn)了需求響應(yīng)平臺、負(fù)荷集成商自動需求響應(yīng)和工業(yè)企業(yè)能源管理(或生產(chǎn)控制)三級系統(tǒng)之間無縫對接，創(chuàng)造性的將工業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷納入到了實時自動需求響應(yīng)的資源池中，實現(xiàn)了電力需求側(cè)管理的技術(shù)創(chuàng)新和管