淺析智能電網的需求響應技術

參加了兩個關於離島智能電網的日本國家項目的研發，一直沒來得及做工作總結。現在這裡做個小結，希望同大家一起探討。

[項目1]夏威夷:日美智能電網的實證事業(Japan-U.S. Island Grid Project)

從上圖可以看出，系統的構成為：在各戶家庭配有普通的EV(Electric Vehicle )充電器，熱水器以及可以遠程遮斷它們的Home Gateway，同時各戶家庭也配有光伏發電的PV(PhotoVoltage)和控制器SmartPCS(Power Conditioning System)，以及家庭用蓄電池。

除了各戶家庭外，在全島還配有獨立的EV快速充電站，以低壓變壓器為單位的微電網管理系統μ-DMS(Distribution Management System )。同時在電力系統側配置大型蓄電池組與各種分散電源。

上述的各戶家庭能源，EV快速充電站，蓄電池組以及各種分散電源，全部連接在M2M網路上，由配電管理系統DMS(Distribution Management System )統括控制全島電力的供給與需求。

我們可以想象到，EV的大量普及，快速充電會對現有配電系統造成負載過大。可持續再生能源(太陽能，風能等)的普及，會出現電力輸出變動(電壓變動，頻率變動)等課題。為了更好解決這些課題，我們需要掌握系統裡面的主要技術：

·EV的充電控制

·蓄電池充放電控制

·μDMS & SmartPCS(Power Conditioning System)

·需求響應(Demand Response)

·ICT(信息通信)平台

·M2M的網路安全

[項目2]伊豆大島-Hybrid大規模蓄電系統的實證事業

本Hybrid大規模蓄電系統由鉛電池組及超級鋰電容構成，主要目的是對可持續再生能源進行穩壓穩頻，併網電力系統。之所以採用Hybrid，是因為想利用兩者的優點，對整個蓄電系統進行安全性以及低成本的實證實驗。

該系統檢證了利用上述蓄電系統可以有效的穩定電壓及頻率的變動，不僅起到了電力系統的安定性作用，同時可以減少使用發電機的數量來減低整個電力系統的設備成本。

上述的兩個項目通過實證實驗，檢證了實際的課題，並利用實驗結果改進設備(機器)的性能，目前已經在日本以及世界的某些地區投入商業使用。

下面我們就對智能電網的一些技術進行探討。智能電網是對多種能源發電設備和終端用戶設備智能化的一種電力系統的形式。裡面包括了信息通信技術，系統控制技術，電力變換技術等，其中需求側響應技術在新型的智能電網環境下可以實現對電能管理的優化以及電力系統互動性的提高，始於美國，目前在全世界範圍內得以研發與運用。

淺析需求響應技術(Demand Response)

需求響應，是指在供電市場的價格高騰以及電力系統的信賴性低下時，根據消費者不同的需求響應方式,對需求側的電力使用進行控制。在智能電網下可劃分為基於價格的和基於激勵機制的需求側響應。

基於價格的需求側響應模式主要包括：分時電價、實時電價和尖峰電價。

基於激勵的需求側響應模式主要包括：直接負載控制和可中斷負載控制。

在需求響應裡面，需要確保信息的實時性與安全性，目前有兩種通訊技術應用在需求響應通訊裡面。

1.SEP:Symantec Endpoint Protection

2.MODBUS

另外，把未來智能電網的主要技術整理如下：