摘要：智能电网在保证电网安全稳定运行、保护环境并充分利用各种分散存在的清洁和可再生能源，以及全面提高电网设备的利用率、充分调控友好负荷以实现削峰填谷、储能、调频等方面可发挥重要的作用，从而达到促进节能减排、发展绿色经济和提高用户服务水平的目的。
关键词：智能用电；技术；需求侧管理；影响；分析
引言：早在20世纪70年代世界能源危机产生时，传统电力需求侧管理DSM（Demand-Side Management）通过电力用户优化用电方式，提高终端用电效率，取得削减高峰电力、平抑市场价格、提高能源利用效率和保护环境等多方面的效果，因此广泛得到电力公司的青睐，包括能效项目、节能宣传项目和需求响应DR（Demand Response）项目。但由于以下各方面原因造成了目前不管是发达国家还是发展中国家的DSM项目推行发展速度较慢，目前实施的项目以能效和节能宣传项目为主，而DR项目则较少。
1.SDSM简介
1.1 SDSM
SDSM是指通过采用高性能的计算技术、先进的计量和传感器技术、智能双向终端、新型储能元件、数字智能和实时通信等技术以及先进的协调策略，使电力需求侧（终端用户）成为电力系统组成的一部分，支持分布式电源DG（Distributed Generation）的接入，并通过有效的激励措施引导电力用户优化用电方式，提高终端用电效率，优化资源配置，达到节约能源、改善和保护环境的目的。SDSM包括智能表计（smart metering）、智能微网（smart microgrids）和智能用电（smart demand）3个部分。一是智能表计提高了系统的可观性，用以实现用户侧的数据测量、收集、存储、分析与双向传输，技术上依靠高级量测体系（AMI）实现。智能表计是实现SDSM的基础环节，需要较多的经济和人员投入。二是智能微网提高了系统的兼容性，指通过先进的信息、传输和计算机技术实现信息和电能的双向互动，支持大量DG接入并提供通信和报价手段实现需求侧竞价DSB（Demand-Side Bidding），未来可能并不仅限于电力传输，而是包含了其他形式能源的智能能源网。智能微网是实现SDSM的关键环节，其实施的成败与否关系到SDSM最终的推广效果。三是智能用电提高了系统的可控性，基于智能表计的量测数据完成各种计算与分析功能，通过智能决策或者以需求响应的形式对用户侧用电进行引导和协调，以实现运行效率的优化和系统安全性的改善，满足各类不同的用户需求。
1.2国内外SDSM实施现状
1.2.1美国
美国近年来发生了几次较大的停电事故，使美国电力行业十分关注电能质量和供电可靠性，其智能电网研究和推广起步较早，目前已经在SDSM的核心技术上，如用户侧的智能管理系统、分布式能源系统、信息化家电和蓄能式混合动力交通工具等，都有了大量的技术准备，并在国内逐步推广实施。此外，美国电力企业出台了各种电价政策，利用市场手段实现节电、避峰和环保的目的，如电动交通工具充电优惠、客户合表优惠、季节性电价优惠和时段性电价优惠等。居民也有阶梯电价。
1.2.2欧洲
欧洲电力企业受到自开放的电力市场的竞争压力和社会环保需求压力，亟需提高用户满意度，争取更多用户。因此提高运营效率、降低电力价格、加强与客户互动和接纳更多的可再生能源DG就成为了欧洲SDSM建设的重点之一。英国电力市场拥有健全的价格体系和强大的交易结算技术，其售电市场的一大特色是多样、可选的销售电价方案，允许支付电费的时间尺度和结算方式也灵活多样。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆IRED（Integration of Renewable Energy sources and Dis-tributed generation into the European electricitygrid）是由欧盟委员会资助、100多家研究机构和电力企业参与的一系列可再生能源和分布式发电技术相关项目的总称。
1.2.3日本
日本常规能源极为匮乏，在可再生能源开发与利用上始终保持较高投入，目前有关SDSM的关键技术方面有光伏发电、蓄电池储能等技术处于领先位置。从2010年开始，东京电力、东京工业大学、东芝公司、日立制铁所等主体在东京工业大学校园内联合开展“日本版智能电网”示范工程的试验，一方面安装家庭用太阳能，为家用冰箱、电动汽车、电热水器供电，另一方面将剩余的电量储存在蓄电池中并转卖给电力企业。
1.2.4中国
中国目前各省市电力公司对SDSM的推进工作主要集中在智能电表的运用、分布式能源（电动汽车）投入和用户能量管理平台的建设上。未来5年之内，国家电网将斥资400多亿用于安装智能电表，其中约1.7亿只电表将被更换为远程控制电表。2010年1月30日，由江苏南京供电公司设计、建设的南京首座电动汽车充电站———迈皋桥充电站投运，首批由江苏省电力公司提供的3辆电动公交车在南京公交旅游1号线示范营运，标志着我国向电动汽车实用化又迈进了一步。
2.电动汽车充放电对负荷管理及稳定性的影响
作为一种新能源交通工具，电动汽车（ElectricVehicle，EV）在节能减排方面具有较大的优势，受到了国内外政府和相关企业的广泛重视。纯电动汽车和插电式电动汽车电池，可作为智能电网的移动储能装置，其充放电具有一定的随机性和间歇性。目前电动汽车充放电技术主要有单向无序电能供给模式（V0G）、单向有序电能供给模式（V1G）和双向有序电能供给模式（V2G）3种。在V0G模式下，如果在负荷高峰时段电动汽车充电负荷也达到一定比例，即出现“峰上加峰”的现象，不但会拉大峰谷差，也会给电网的电压稳定性带来冲击。近年来，电力需求侧管理增加了对电力系统稳定性影响的研究内容，因此研究电动汽车在增强系统电压稳定性方面的作用成为一个崭新的课题。但这种采用价格杠杆引导的间接控制方式的作用是有限的。目前各国正致力于双向有序电能供给模式（V2G技术）的研究。在V2G充电控制方式下，电动汽车可在电网谷荷时段充电、在峰荷时段放电，可以很好地削峰填谷，提高负荷率和设备利用率］；同时也可有效增大系统的电压稳定裕度，使电动汽车充放电行为成为一种提高系统电压稳定性的有效手段。另外，采用V2G充电控制方式，可实现电动汽车充电负荷对风力发电、光伏发电等间歇性能源出力变化的跟踪，从而促进对可再生能源的吸纳。
总结：电力需求侧管理的有效开展，需要电力用户与电网公司、政府部门等的双向互动。供电部门可以通过高级测量体（AMI）采集处理负荷运行数据，根据用户用电情况，积极推进激励电价，促进电力供需平衡；电力用户应积极响应供电部门电价政策，利用智能交互终端等智能用电设备提高用电设备效率，改变电力消费模式，同时政府部门要注重电动汽车及分布式能源和微电网的应用情况，并对电动汽车充放电制定相应的政策，从而在一定程度上达到削峰填谷和提高电网电压稳定性的作用。
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论文作者:沈琪伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
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