1、浅析从电力系统运行角度看需求侧管理摘要:针对浅析从电力系统运行角度看需求侧管理问题,介绍了电力系统运行与需求侧管理应用,主要有 DSM 是系统备用的基础、DSM 作为事故备用和 DSM 与削峰、错峰应用,探讨了从系统运行角度评价 DSM 的主要标准问题,指出了 DSM 作为系统运行常规手段所面临的主要障碍为,缺乏开展 DSM 的有效机制、没有合适的 DSM 资金来源和成本回收机制和技术上的困难。 关键词:电力系统;运行角度;侧管理应用;DSM 中图分类号: F406 文献标识码: A 文章编号: 0 引言 需求侧管理(DSM) ,是通过计划、监视、控制用户的用电,使用户的用电模式和用电水平的管
2、理和控制过程。主要可分为间接的用户侧管理和直接的用户侧管理 2 类。间接用户侧管理,主要是指通过经济、技术和法律等手段来推动节能节电工作,间接地减少用户侧电力和电能的需求和消耗。直接用户侧管理是直接负荷控制、可中断负荷和其他负荷管理措施。因此可以讲,DSM 主要是指通过用户侧管理实现限峰、削峰或移峰填谷,而考虑到目前可预见的未来几年缺电的形势,运行部门更希望将 DSM 作为一种常用的调节手段,来满足系统的许多运行状态,达到系统备用、系统控制的目的。 1 电力系统运行与需求侧管理应用 从运行角度讲,需求侧管理的某些手段在一定条件下可以作为电网运行的手段,如作为系统备用、作为错峰/避峰、作为系统紧
3、急减负荷等。这些应用对 DSM 的要求是不同的。 1.1 DSM 是系统备用的基础 (1)作为系统响应性的备用 电力系统的负荷波动可以是波动周期在秒级的随机波动。常规情况下,这类波动主要由发电侧的一次调频功能来平衡。如果想通过对负荷侧的即时调节来平衡,DSM 的响应时间必须与发电机一次调频系统的响应时间相当。 (2)作为系统运行的备用 为确保电力系统的安全稳定运行,一般来说,系统在任何时候都需要有超过当前负荷的运行备用容量,备用容量的大小与系统的负荷水平和装机状况有关。旋转备用的响应时间应在 10min:以内,因此只有那些在调度员控制下,在 10min 以内就可以达到负荷控制目标的 DSM 才
4、可以作为运行备用。 1.2 DSM 作为事故备用 电力系统是一个各环节紧密关联的复杂系统,各种不可预测的紧急状况经常发生,主要有:系统突然失去部分发电出力时的发电容量短缺;输电设备故障造成局部输变电容量不足和过载;无功或电压不足;互联系统中需要对外事故支援。在发生以上紧急情况下,运行部门除了采用调整余机组出力和电网接线方式的常规措施外,还可考通过 DSM 来削减本系统内有功/无功出力来迅速缓解紧急状况。如果采用 DSM 作为系统事故备用的手段,就必须要考虑和解决有关的经济、技术问题:第一,与一定数量的用户签定“可中断合同” ,确定可中断电价;第二,启动 DSM用于缓减紧急状况的先后顺序;第三,
5、启动 DSM 所需要的时间;第四,确定用于事故支援的 DSM 对象、容量及条件。 1.3 DSM 与削峰/错峰应用 DSM 作为经济性削峰/错峰措施时,由于其使时机和时段的不同,经济效益也是不同的。主要的经济效益可以从以下几个方面体现:第一,压减年度或季节性高峰负荷水平,从而推迟或削减新的投资(发电或输配电) ;第二,压减周或日高峰负荷从而避免使用或采购价电;第三,调整日负荷曲线的形状,以适应受约束的可调容量。显然可见,削峰、错峰手段不但可使电网和发电公司获得明显效益,用户也可以避开高峰时用电从而避免高峰电价的支出。有研究报告表明,在美国需求侧管理相目的平均移峰成本约为 30 美元/kw,而其
6、发电的资成本高达 500 美元/kw以上。但要将 DSM 用于削峰/错峰,必须事先明确或解决以下问题:第一,如果 DSM 是通过合同的形式确定的,必须确定合同的主体,即明确谁和用户在签定合同;第二,什么情况下(经济指标)运行部门可以启动 DSM来执行削峰、错峰;第三,如何保证运行部门得到准确和足够的 DSM 执行削峰、错峰信息;第四,事后的检查、验证及分析。 2 从系统运行角度评价 DSM 的主要标准 从电力系统运行角度来评价 DSM 和从经济角的评价标准是不同的。概括起来讲,需要从考察 DSM 的作用。当 DSM 在电力系统运行中应用时,一般要求被控用户不能覆盖 DSM 的指令以确保可控;如
7、果将 DSM 作为电力系统运行的一个常用手段,必须保证 DSM 随时可用,并保证具备一定数量的可控负荷;运行人员可直接监视参与 DSM 的负荷的实际情况;即时性指标主要包括 2 个意思:启动 DSM 是否要提前通知;提前多少时间。现实情况中,不同类型的企业,因提前通知时间不同,经济损失也是不同的,某些企业在遭受无防备的断电时损失巨大。一般可分为“瞬时停电” 、 “提前 10min 通知停电” 、 “提前 30min(60min)通知停电”等。 3 将 DSM 作为系统运行常规手段所面临的主要障碍 3.1 缺乏开展 DSM 的有效机制 在目前的电费计算机制下,供电公司还缺乏有效的激励机制,促进用
8、户节约用电和提高能源效率。因为供电公司的收入与售电量直接相关,售电量越多,收入越高。而 DSM 一般在减少用户高峰负荷的同时,也往往会促使用户节约用电,提高效率,从而减少供电公司的收入。对电力用户而言,在目前的电价机制下,也缺少参与 DSM 项目特别是对电力系统运行最有意义的“可中断供电”项目的积极性。目前推出的峰谷电价机制,在一定程度上促使用户将部分负荷“移峰填谷” ,但由于缺乏“可中断电价”机制,用户很难接受将其置于电力运行部门直接控制的 DSM系统之内。解决以上问题的主要对策,对由于采用 DSM 措施而减少的销售收入的用户应给经济补偿。 3.2 没有合适的 DSM 资金来源和成本回收机制
9、 即使我国电力行业在经过 2002 年大规模的重组和厂网分开改革后,仍然没有形成输配电的电价机制,对于供电公司而言,有效的 DSM(系统资金来源及合理的成本回收机制并没有建立起来。因此为推动 DSM,必须建立某种投资收益机制,使投资成本通过某种形式(如电价附加的形式)回收并获得必要利润。 3.3 技术上的困难 由以上讨论可知,要使 DSM 作为电力系统一种常用的运行手段,被DSM 控制的负荷必须满足一定的技术特性,并达到必要的技术标准。而目前我国已经建立的 DSM 系统在技术上并不能完全满足以上各项标准。 4 结论 从经济角度讲,DSM 可以优化输配电网的潮流分布,以调整和减少电力系统容量和电量需求,从而减少或推迟对发电机组和输配电网系统的投资。随着技术和认识上的进步,也开始尝试将 DSM 作为电力系统中一种常规的运行手段,来缓解用电紧张的局面;如果 DSM 的响应速度能达到一定的水平,DSM 也可以作为运行备用和事故备用。但是 DSM 要作为常规的系统运行手段,还存在经济、技术和机制上的一些障碍,需要认真解决。 参考文献: 1尚德彬. 加强需求侧管理提高电力系统运行效率J.电气时代. 2005-04-10 2庄作兵.我国电力系统需求侧管理机制的思考J.科技风.2008-01-10