智能用電網(wǎng)絡(luò)中投入使用大批量的高級計量設(shè)備帶來了海量用戶信息。基于這些采集得到的用能數(shù)據(jù)可實現(xiàn)負載運行狀態(tài)自識別，評估電器的效用水平，并可進一步識別用戶的歷史或?qū)崟r用能行為，從而為協(xié)同需求響應(yīng)、節(jié)能自動化等能量管理提供輔助決策依據(jù)。

(1)用戶側(cè)負載用電效用等級

基于經(jīng)濟學(xué)中的效用理論，認為電力用戶在有限的能耗和用電成本約束條件下，以獲得最大滿意度為目標進行電力消費。因此對用戶側(cè)負載提出用電效用的概念，區(qū)別于僅以能耗或電費為決策依據(jù)的評估方法，用電效用將綜合考慮能效與滿意度進行評估。

將用戶側(cè)負載按照自身用電特性和用戶對負載的需求特性分為儲能型和非儲能型兩類，將儲能型負載再細分為蓄熱蓄冷型和蓄電池型兩類。蓄冷蓄熱型負載、非儲能型負載的效用變化分別以溫度、時間效用函數(shù)模擬，并在此基礎(chǔ)上對不同類型負載的用電效用分級。

將負載的效用等級分為高效用、低效用和負效用三種。效用等級越高，代表負載的能效水平和用戶的滿意度水平越高。

(2)用戶用能行為識別

用戶用能行為直接影響用戶側(cè)負載的能耗狀況，因此準確識別用戶的用能行為可以幫助判斷各用戶側(cè)負載是否運行在最大效用等級下。基于隱馬爾可夫模型進行用戶用能行為識別。

通過劃分負載運行狀態(tài)、建立用戶用能行為識別的隱馬爾可夫模型、參數(shù)學(xué)習(xí)、解碼獲取識別結(jié)果等步驟，可以較為準確地識別用戶活動。

通過較為準確地識別用戶用能活動，按照一定優(yōu)化策略關(guān)斷或調(diào)解在用戶活動中關(guān)聯(lián)度低或效用水平低的負載，從而在綜合考慮用戶滿意度和負載能效水平的基礎(chǔ)上實現(xiàn)智能能量管理。

(3)協(xié)同需求響應(yīng)

智能用電網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)大規(guī)模的快速需求響應(yīng)。由于自律分散架構(gòu)的特征，各類響應(yīng)信號可快速大批量發(fā)布，且各本地能量管理單元的實施效果也可迅速反饋。云存儲中心只需下發(fā)簡單的能量調(diào)節(jié)比例(如削減負荷5%)，各本地能量管理單元進行優(yōu)化并實現(xiàn)負荷削減量分配，從而減小了計算規(guī)模與成本，實現(xiàn)了大規(guī)模的快速需求響應(yīng)。

(4)節(jié)能自動化

智能用電網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)自動化節(jié)能。基于用戶用能行為識別和效用等級的劃分，各本地能量管理單元可對該單元中的用能情況進行實時評估并制定節(jié)能策略。

前景展望

智能用電網(wǎng)絡(luò)就好比能源互聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，是能源互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的關(guān)鍵部分。該網(wǎng)絡(luò)有自律可控性和自律可協(xié)調(diào)性，可以較好地實現(xiàn)在線擴展、在線維護和容錯功能。同時，該網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合緊密，可實現(xiàn)信息流和能量流的高度結(jié)合，并達到能源最優(yōu)管控的目的。

在黔東南一個普通醫(yī)院，其一年電費要700萬元，以20%的節(jié)約量計，預(yù)計可節(jié)約電費140萬元，考慮裝設(shè)軟件設(shè)備的成本，年回報率在70%。除了節(jié)能，智能用電網(wǎng)絡(luò)所存儲的海量用電信息，可廣泛用于提升用電安全水平、揭示電器火災(zāi)隱患、優(yōu)化用戶側(cè)能源使用、參與電網(wǎng)需求響應(yīng)，未來應(yīng)用的空間十分廣闊。