1、基于基于OpenADROpenADR的需求響應項目綜述的需求響應項目綜述 2016/6/12An Overview of the Demand Response Project Based on OpenADR 答辯人 ：盧超1研究背景 研究內容2 自動需求響應基礎理論4 自動需求響應的基礎設施3 基于價格的需求響應項目報告報告內容內容1 研究背景&研究內容 需求響應作為平衡供需、消納新能源、促進節能減排的新型手段，得到了各國的普遍重視。美國率先提出了開放式自動需求響應開放式自動需求響應(OpenADR)，OpenADR因其開放、自動等顯著特點而得到了國內外的廣泛認可和實踐。需求響應已

2、發展了多年，有必要對其研究成果、項目實踐及發展前景進行深入的分析與總結。作為綜述類文章，本文所做工作如下： 介紹了ADR的基本概念 分析了價格型需求響應的基本原理、實施機制、項目效果 闡述了實現ADR所需基礎設施。研究背景研究內容2 自動需求響應基本理論 電能供應商通過AMI獲得用戶的實時負荷信息，根據當前發電量和電網運行狀態，向用電終端或負荷聚合商發送DR信號(電價信息、用電指導建議等)。 終端設備接收到DR信號后，可觸發預先設定的程序而響應電網觸發預先設定的程序而響應電網DRDR信號信號，執行電網的建議性或強制性的操作，同時獲得用電補貼；當用戶不接受該響應策略時可自愿退出。自動需求響應的概

3、念自動需求響應的特點 自動：無需人工操作，只需觸發程序 開放：使用開放、非專利、被工業標準認可的數據模型 靈活：提供靈活、跨平臺、互操作的通信接口和協議 自愿：用戶自愿參與，可在DR執行的任何時候選擇退出2 自動需求響應基本理論業務類型業務類型具體分類具體分類說明說明價格型需求響應分時電價（Time of Use Pricing）電價隨使用時間可預見性地變化實時電價（Real-time Pricing）電價隨時間或某地區的供求比而動態變化，其更新周期可低于1小時尖峰電價（Critical Peak Pricing）電價在用電高峰期顯著變高需求響應業務類型激勵型需求響應直接負荷控制（Direct

4、 Load Control）電網即將過載時，進行短時停電可中斷負荷（Interruptable Load）用戶與供電公司簽訂經濟合同，用戶有義務按時中斷合同上約定的負荷量緊急需求響應(Emergency Demand Response)電網在緊急狀態下發布削減指令，參與用戶削減負荷并能獲得補貼需求側競價(Demand Side Bidding)市場允許用戶通過競價或者合同訂購的方式參加需求響應項目容量輔助計劃(Capacity Ancillary Service Program)用戶提供削減負荷作為系統備用，替代傳統發電機組或提供資源2 自動需求響應基本理論 電力供應商通過電網側接口獲取電力負

5、荷信息，并將電量供需信息發給DRAS 用戶和聚合商通過用戶側接口傳輸負荷信息，獲取DRAS發布的DR信號 整個通信架構以DRAS為樞紐需求響應通信架構2 自動需求響應基本理論需求響應 應用場景 基于價格的需求響應業務是一種穩定、持續的激勵方式，且其實現較簡單，容易得到用戶的支持，因而被國內外開展的需求響應項目廣泛采用。本章在學習理論研究成果的基礎上，參考了國內外成功的試點或示范項目，對基于價格的自動需求響應項目做出具體闡述。3 基于價格的需求響應項目3 基于價格的需求響應項目 根據電力負荷曲線的走勢，考慮曲線上各點處于峰、谷、平時段的概率，根據其分布特征劃分時段。 考慮不同時間段內供電企業的裝

6、機容量和供電成本，將單位負荷供電成本增量曲線的拐點作為劃分峰谷平時段的依據。 考慮用戶需求響應的效果，先劃分出基礎時段，然后比對各時段分界點處電力負荷的變化情況，評估各時間節點處用戶對分時電價的響應程度，進而修正時間節點。分時電價時段劃分方法3 基于價格的需求響應項目 峰時段電價與谷時段電價之比稱為峰谷價比。峰谷價比在我國一般為2至3倍，在國外可達8至10 倍。為使分時電價收到良好的 削峰填谷效果，要綜合考慮峰谷電量、用戶響應和供需雙方利益均衡三方面的因素，對峰谷電價的實施效果進行預測和調整。 根據不同時段、不同用戶的供用電成本的差異來定價。 根據用戶需求響應來建立定價模型。現有文獻利用消費者

7、心理學理論加權最小二乘法建立了用戶響應度曲線的參數辨識模型；利用納什均衡原理對電力公司和用戶進行分析，分別求解出電力公司的最優價格策略和用戶的最優電力需求(即納什均衡點)。分時電價定價策略3 基于價格的需求響應項目 奧斯汀市分時電價時段劃分奧斯汀市分時電價時段劃分奧斯汀市只在用能集中的夏季的非周末時段實行峰時電價，其他季節只實行平、谷時段電價。這是因為奧斯汀市夏季炎熱，空調等大功率電器在夏季大量使用，故需要平衡供需；而奧斯汀冬季溫暖，其用暖需求小，因而不必限制用電。由此可見，時段的劃分不僅要考慮日基線負荷的變化情況，還應考慮當地的自然氣候等因素，因地制宜以收到更好的效果。分時電價項目3 基于價

8、格的需求響應項目 奧斯汀市居民用戶分時電價奧斯汀市居民用戶分時電價 奧斯汀市的分時電價項目結合了階梯電價制度，分時電價與月用電量有關。 就夏季峰、平時段電價和非夏季平時段電價而言，用電量越多，峰、平電價越高； 谷時電價則先降后增。分時電價項目3 基于價格的需求響應項目 安徽省居民生活用電只設了平谷時段，且時段劃分粗糙，其平谷電價比為1.89。當低谷用電量占總電量的11%以上時，實施分時電價就可節省電費，但需14個月才能收回替換電表所需費用。 大工業用戶分時電價則劃分得很詳細，劃分出了峰平谷三個時段，其夏季電價比為峰平谷=1.5810.63，峰谷比為2.47。安徽省居民用戶分時電價安徽省居民用戶

9、分時電價安徽省工業用戶分時電價安徽省工業用戶分時電價分時電價項目3 基于價格的需求響應項目 分時電價項目評價3 基于價格的需求響應項目尖峰電價的分類尖峰電價實施機制3 基于價格的需求響應項目尖峰電價項目 變動時段尖峰電價 尖峰峰平谷 =6.32.010.76 尖峰期的削峰率達44%，峰時段的負荷削減為21%，谷時段的負荷則上升11% 平均每戶每年節約電費187美元，大大推廣了智能型和節能型用電設備海灣電力公司美國加州 固定時段、變動時段尖峰電價 尖峰電價比標準電價高70，比非峰荷電價高1倍 固定時段項目的削峰率超過15%，變動時段削峰率在35左右 參與者的滿意度高達87%。江蘇電網 夏季固定時

10、段尖峰電價 尖峰時段，每千瓦時電價加價0.1元 實際響應量達188萬千瓦，削峰率達到26%以上 有效加價尖峰電量3.2 億kWh，增加尖峰電價加價收入3200 萬元3 基于價格的需求響應項目 江蘇電網執行尖峰電價負荷曲線 對比國內外實施的尖峰電價項目可看出，由于國內的尖峰費率遠低于國外，因此削峰率還達不到國外那么高(44%)。要提高尖峰電價的效果，就要提高針對性，即明提高針對性，即明確響應用戶，縮短執行時間，適當提高尖峰電價。確響應用戶，縮短執行時間，適當提高尖峰電價。尖峰電價項目右圖是江蘇電網八月某日執行尖峰電價的負荷曲線圖，14：00開始，15：00結束。由圖可見，14:0015:00時段

11、響應負荷曲線出現顯著的下降，證明了尖峰電價執行的有效性。4 自動需求響應的基礎設施 智能插座：實時監測用電設備的耗能情況，并通過家域網將分析結果(功率、已耗電費)和操作建議反饋到用戶手機的APP上，實現電器待機自動斷電、防過載等目的。 智能電表：可實現分時計費，自動抄表；采集、存儲、處理和定時傳輸用戶的用電信息至電網；接收電網發布的電價和調控信息。 智能溫控器：可對暖通設備進行預編程，提供實時能耗報告，支持遠程控制。其中預編程功能使得用戶能夠根據電網發布的激勵信號讓暖通設備自動參與需求響應項目。自動需求響應基礎設備 家域網(HAN)：將家庭內所有具有通信功能的設備連接起來形成的網絡。家域網由能

12、源管理系統(EMS)和戶內顯示器(IHD)兩部分組成，可選用ZigBee、Bluetooth、WLAN等技術來組建。 高級量測體系(AMI)：以每小時或更高頻率記錄用戶的用電信息，以每天或更短周期將采集到的數據通過通信網絡傳輸到采集中心的計量系統。AMI由智能電表、數據集中系統、遠程通信網和數據處理系統組成。可利用電力接入網通信系統，輔以無線通信等技術來組建AMI。4 自動需求響應的基礎設施自動需求響應通信平臺5 總結&展望總 結展 望介紹了自動需求響應的概念、特點、業務類型、通信架構和典型應用場景。對基于價格需求響應做了詳細分析。從理論研究和項目實施兩個角度分別介 紹了基于峰谷分時電價和基于尖峰電價的需求響應項目，并給出了相應優化建議。對實施自動需求響應所需的基礎設施和通信管理平