本章將主要介紹高級(jí)量測(cè)體系、用電信息采集、智能家居與智能小區(qū)/樓宇、電動(dòng)汽車(chē)充放電、需求響應(yīng)、雙向互動(dòng)服務(wù)門(mén)戶(hù)等關(guān)鍵技術(shù)。

智能用電面臨的新挑戰(zhàn)

(一)用戶(hù)側(cè)分布式電源廣泛應(yīng)用

用戶(hù)側(cè)太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等分布式電源具有數(shù)量多、范圍廣、容量小、隨機(jī)性、間歇性等特點(diǎn)，其大規(guī)模應(yīng)用將給用電服務(wù)帶來(lái)很大影響。

(1)對(duì)電能質(zhì)量、供電可靠性和電力安全的影響。分布式電源的間歇性和隨機(jī)性會(huì)引起配電網(wǎng)電壓波動(dòng)和閃變，加大電壓調(diào)整的難度，導(dǎo)致一些負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓質(zhì)量超標(biāo);分布式電源中不適當(dāng)?shù)哪孀兤骺刂撇呗詴?huì)產(chǎn)生不平衡電壓和諧波污染，對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生不良影響。分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行，會(huì)因安裝地點(diǎn)、容量和接入方式不合理，與繼電保護(hù)配合不恰當(dāng)?shù)纫蛩兀瑢?dǎo)致供電可靠性降低。如果對(duì)分布式電源的管理和監(jiān)控不到位，會(huì)給安全檢修、用戶(hù)用電安全等帶來(lái)隱患。

(2)對(duì)計(jì)量和通信的影響。分布式電源的應(yīng)用將改變傳統(tǒng)用戶(hù)側(cè)電能計(jì)量的方式，需要增加具備直流計(jì)量、雙向計(jì)量等功能的智能電能表，掌握更為全面和準(zhǔn)確的電能信息，滿(mǎn)足不同時(shí)段不同結(jié)算電價(jià)的計(jì)量計(jì)費(fèi)新要求。雙向計(jì)量和信息采集、監(jiān)控要求的提高，需要通信信道提供更高的帶寬和更快的響應(yīng)時(shí)間，鑒于此，現(xiàn)行通信信道的建設(shè)水平有待進(jìn)一步提高。

(3)對(duì)微電網(wǎng)發(fā)展的影響。隨著分布式電源的增多，用戶(hù)側(cè)小型分布式電源構(gòu)成微電網(wǎng)，在維持自身運(yùn)行的同時(shí)實(shí)現(xiàn)與配電網(wǎng)的互聯(lián)，這種微電網(wǎng)的控制、保護(hù)、能量管理和能量?jī)?chǔ)存等技術(shù)與常規(guī)技術(shù)相比有較大不同，微電網(wǎng)形成后將引起用戶(hù)側(cè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變，從而會(huì)引起傳統(tǒng)用電服務(wù)模式的改變。

(4)對(duì)電力交易的影響。分布式電源的大規(guī)模應(yīng)用將對(duì)電力交易格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，將促使電網(wǎng)企業(yè)和用戶(hù)之間形成新型的供用電關(guān)系，即用戶(hù)可以從電網(wǎng)企業(yè)購(gòu)電，也可以用自己擁有的分布式電源向電網(wǎng)企業(yè)有償提供削峰、緊急功率支持等服務(wù)。

(二)電動(dòng)汽車(chē)及儲(chǔ)能裝置迅猛發(fā)展

電動(dòng)汽車(chē)及儲(chǔ)能裝置將迅猛發(fā)展，數(shù)量眾多的電動(dòng)汽車(chē)及儲(chǔ)能裝置的充電應(yīng)用將對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備容量配置、電網(wǎng)負(fù)荷產(chǎn)生較大影響。

(1)對(duì)配電設(shè)備的影響。電動(dòng)汽車(chē)及儲(chǔ)能裝置的大范圍使用，充放電的隨機(jī)性將引起負(fù)荷的瞬變，給配電線(xiàn)路、保護(hù)裝置、配電變壓器等設(shè)備的容量配置帶來(lái)很大困難，直接影響配電設(shè)備使用的經(jīng)濟(jì)性、安全性和壽命。為滿(mǎn)足充電高峰時(shí)集中短時(shí)充電功率的需求，需要提高配電設(shè)備的容量等級(jí)，而在充電需求低谷時(shí)，會(huì)因配電設(shè)備的利用率不高，造成資源浪費(fèi)。如何合理設(shè)置充放電站點(diǎn)，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)及儲(chǔ)能裝置充電時(shí)間進(jìn)行科學(xué)管理，采用合理有效的營(yíng)銷(xiāo)手段，協(xié)調(diào)電動(dòng)汽車(chē)的有序充放電，是智能用電服務(wù)需要解決的新問(wèn)題。

(2)對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的影響。電動(dòng)汽車(chē)是一種耗能裝置，同時(shí)也是一種儲(chǔ)能裝置，通過(guò)制定有效的充放電策略，合理安排時(shí)間，可起到削峰填谷及后備應(yīng)急的作用。當(dāng)電網(wǎng)處于用電低谷時(shí)，通過(guò)對(duì)大量的電動(dòng)汽車(chē)及儲(chǔ)能裝置進(jìn)行供電，可填補(bǔ)低谷;當(dāng)電網(wǎng)電力供應(yīng)緊張或發(fā)生供電故障時(shí)，通過(guò)儲(chǔ)能裝置向電網(wǎng)供電，可起到削峰及后備電源的作用，因而可作為對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)充的良好手段。如何制定優(yōu)化的電動(dòng)汽車(chē)及儲(chǔ)能裝置充放電策略，發(fā)揮其平衡電網(wǎng)負(fù)荷的功效，是智能用電服務(wù)面臨的挑戰(zhàn)。

(三)終端能源綜合利用效率亟待提高

目前，我國(guó)電力用戶(hù)用電效率、發(fā)電和供電設(shè)備利用效率較低，同時(shí)用電峰谷差不斷拉大，節(jié)能潛力很大。如何利用經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等手段，落實(shí)需求側(cè)管理相應(yīng)策