负荷调控

近日，国家发展改革委等部门正式发布《电力需求侧管理办法（2023年版）》《电力负荷管理办法（2023年版）》，办法中指出将需求响应作为电力负荷管理的重要措施，按照“需求响应优先，有序用电保底”的原则，发展新型电力负荷管理系统，强化电力负荷调控管理能力，提高电力资源利用效率，确保能源安全，保护环境，促进清洁低碳能源的发展。

近日，随着广东省新型电力负荷管理系统主站对I型智能柔性调控终端下达远程调控分合闸指令，位于广东省江门市岭梅社区内的4G/5G通信基站实现市电及储能电池的自动无缝切换。该基站在负荷柔性可调的同时保证了通信设备不间断运行，标志着南方电网公司实现4G/5G通信基站柔性负荷调控“零的突破”。

对需求侧居民可控负荷资源进行优化控制，是虚拟电厂(virtual power plant，VPP)的一个主要方面，是提高风电和光电等新能源利用率、实现碳中和的重要手段。控制可控负荷的关键是满足用户基本用电需求，而不同用户的用电需求不尽相同。因此，提出了考虑用户需求的居民可控负荷资源优化控制方法。考虑到不同用户的用电诉求差异性，VPP作为电网与负荷群的中间环节，对可控负荷进行管理。首先，提出改进最优k值选取的K-Means聚类算法，对居民可控负荷进行聚类；其次，依据诉求差量函数，对聚类的每组负荷调控后用电情况与用电原始需求偏差进行量化描述，提出基于诉求差量的优先级划分规则；最后，在进行调控时VPP通过对不同优先级的组别补偿不同费用的方式，实现VPP收益最大和用户用电行为改变最小的调控目标。仿真验证结果表明，所提优化控制策略可有效实现负荷曲线的削峰填谷，并且在对用户用电需求影响较小的情况下保证VPP收益。

海量需求侧数据的传输需求使得通信网络的压力成倍增加，容易造成通信延迟、拥塞、中断等现象，影响供需互动业务实时性，不利于负荷调控的进一步实施。针对上述问题，以实现通信受限情况下新能源发电的精准消纳为目标，提出一种计及通信资源优化的负荷精细化调控策略。首先基于信息物理融合技术，建立考虑通信网络影响的温控负荷调控机制。进而基于通信网络模型和计及通信时延的改进温控负荷模型，采用自适应权重与反向学习策略相结合的改进粒子群算法，实现考虑通信资源均衡的温控负荷精细化调控。最后通过算例仿真，验证了所提算法能够合理分配通信资源，使得温控负荷在通信链路时延较大的情况下仍具备良好的消纳能力。

研制新型逆变器，实现光伏、储能一体化逆变，减少并网点。增加智能控制模块，实现充电接口预留，对分布式电源远程实时监测和控制。我们提出一种基于大数据、边缘计算等技术的高效分布式储能控制系统，通过研究设备终端和中台系统，电动汽车增加储能容量，实现收益再扩大。 电价激励推动分布式能源参与负荷调控，做到分布式能源可测、可调、可控和投资最少的情况下，提高配电网对光伏并网的消纳能力，达到提升电网的运行质量的目的。

​日前，中国电力科学研究院有限公司承担的国家电网有限公司科技项目“面向负荷调控的调度数据链构建技术研究与验证”通过验收。项目成果可提升电网负荷侧资源的可观、可测、可控、可调水平，保障电网安全稳定运行，促进新能源电量消纳。

低碳转型和绿色增长是未来经济发展方向，新能源消纳是源头减碳、过程降碳的关键技术措施。但是新能源广泛馈入也会造成配电网系统形态结构和动态特性呈现快速演变特征，突出表现在源网荷储协同互动更频繁，电源和负荷强度突变性大，传统配电网响应滞后，导致电缆过载冲击破坏和区域溃网风险陡增。 针对上述问题，围绕“降本增效、高效运维”目标，在感知层，研发了国际首个数智电缆及集成装备，攻克光纤在电缆导体内绞制机械特性、电缆附件内光纤接续、引出以及对电缆附件电性能影响等多项技术难题，直接量测导体温度，基于数据和模型驱动建立了智慧运维管理平台，通过对导体温度、环境温度和电参量等演变数据的多物理场耦合特性分析，结合系统场路耦合特性高效仿真技术，以及设备性能非线性与饱和阈值快速计算，精准刻画多变量条件下的电 - 热温升与时延的特性规律，首创出基于电缆暂态阈值的动态柔性调控技术，完成了可视化智慧运维管理平台开发与应用，其平台具有电缆供电能力动态阈值、线路负荷调控裕度、电缆系统寿命指数、隐患点感知与风险预警、故障分析及导航等 6 大功能，实现了运行电缆及通道的状态实时在线监测，构建了城市配电网数字电缆及通道高效运维体系，解决了大波动和高随机性新能源消纳、超充站等暂态大电流的突变冲击风险。

本文基于中国电动汽车发展的相关政策与发展趋势，查阅相关调研结果，分析了私家电动车的充电方式及充电时间。建立了单个电动汽车日充电负荷特性模型，并根据私家电动车不同充电行为对应的充电功率，起始充电时间等来计算电动汽车中私家车的充电负荷，求取负荷特性曲线，采用matlab软件编程模拟。通过负荷曲线对中国未来私家电动汽车充电负荷进行预测分析。分析结果表明：随着中国电动汽车的发展，充电负荷将会对电网的运行和规划产生较大的影响，充电负荷峰谷差明显，负荷调控的潜力大。

对需求侧居民可控负荷资源进行优化控制，是虚拟电厂(virtual power plant，VPP)的一个主要方面，是提高风电和光电等新能源利用率、实现碳中和的重要手段。控制可控负荷的关键是满足用户基本用电需求，而不同用户的用电需求不尽相同。因此，提出了考虑用户需求的居民可控负荷资源优化控制方法。考虑到不同用户的用电诉求差异性，VPP作为电网与负荷群的中间环节，对可控负荷进行管理。首先，提出改进最优k值选取的K-Means聚类算法，对居民可控负荷进行聚类；其次，依据诉求差量函数，对聚类的每组负荷调控后用电情况与用电原始需求偏差进行量化描述，提出基于诉求差量的优先级划分规则；最后，在进行调控时VPP通过对不同优先级的组别补偿不同费用的方式，实现VPP收益最大和用户用电行为改变最小的调控目标。仿真验证结果表明，所提优化控制策略可有效实现负荷曲线的削峰填谷，并且在对用户用电需求影响较小的情况下保证VPP收益。