摘要：伴随着全球化、市场化进程的加快和各类新兴技术的发展，电力系统也面临着新的机遇和挑战。作为其中典型代表的智能电网的发展引领了能源领域的重大变革。在当前节能减排的背景下，我国电源（特别是火力发电机组）朝着大容量、超临界参数的方向发展。为了在更大范围内实现电力能源资源的优化配置，单纯依靠供方能力建设来实现供需平衡，已经不能满足资源节约型社会发展的需要，基于此，本文主要对智能用电措施的成本效益进行分析探讨。
关键词：智能用电措施；成本效益
1前言
智能用电是智能电网的重要环节，直接面向社会和用户，将供电端到客户端的重要设备，通过灵活的电力网络、高效设备和信息网络相连，形成高效完整的用电和信息服务网络，通过电网和用户的灵活双向互动实现电力资源的最佳配置此外，从给定发电投资水平角度考虑，在峰荷时段，智能用电措施有助于降低用户负荷，避免因调峰容量不足造成的系统可靠性以及安全问题，能够更好地满足系统的供电可靠性要求。
2智能用电用户响应机理研究
智能用电的发展使电力系统的发电侧和需求侧两端面临着前所未有的考验。在发电侧，以风电、光伏为代表的间歇性新能源装机容量正在迅速增加，但出力调节困难的火电和核电的单体装机规模日益大型化，发电侧变得更加难以调节。在需求侧，随着电动汽车的大规模普及，人类社会对电能的需求将急剧增加。然而，全球城市人口的高度集中化将会进一步加剧部分地区电力负荷激增，从而威胁电网的正常稳定运行。
在这样的背景下，如何利用互联网、云计算和大数据等新兴技术的优势，协调调度电力系统中各种可用资源，实现电网柔性发用平衡，强调负荷和发电资源的灵活协调配合，将成为未来电力系统能否稳定运行的关键。
2.1需求响应资源的建模
智能电网环境下通信技术发展以及相应基础设施的建设，用电设备与电网设备的实时信息交互成为了可能。基于实时交互的信息，电网企业可以对整个系统实现优化调度，并能够利用大数据分析技术，对不同电力消费群体的用能习惯进行分析，来制定针对不同消费群体的精细差别电价，奖励灵活互动用户，并同时惩罚顽固消极用户。同时，电力用户们可以通过智能能量管理系统（或智能网关），根据实时信息帮助家庭用户，公共设施以及生产企业节能减排，并实现削峰填谷以减少电费支出。这样，未来电力系统将进化成一个以市场为导向的，服务化的，动态的，开放的能源互联网，并通过这个以互联网理念构建的平台为电网公司和多元化的用户服务提供支撑。
2.2需求响应在虚拟电厂中的功能
虚拟电厂指的是由能量管理系统和其所控制的小型分布式能源资源组成的集成性电厂。虚拟电厂运营商借助先进的电力电子、通信、储能技术，在各种不同类型不同出力方式的电源之间进行柔性切换，如风电、光伏组件、微型水电站以及需求响应资源等，满足电力用户特定的需求。
该领域未来的研究重点应侧重于如何借助未来能源互联网信息的双向互动的优势，将用户的集中需求响应引入虚拟电厂调度运营中，从而降低系统运行成本，减少被迫削减的负荷和额外的切风弃光等可再生能源流失。此外，如何依靠大数据分析平台，在虚拟电厂模型的基础上解决不确定性的动态需求响应资源引入难的问题，来进一步优化提高系统可靠性，降低风险成本也是值得关注的。
2.3源网荷综合资源优化
实时信息的交互使得电网调度员更容易和及时地获知用户用电状态及用户参与电网能量互动。高级量测体系可以对用户用电数据进行监测、分析和预警，实现用电行为优化。得益于大数据相关技术（并行数据库、大数据传输和存储技术、数据挖掘技术、云计算技术等），在电力系统各环节的逐步应用，需求侧可调用资源数量和容量得到了极大的增长，并能够被高效地处理和分析，从而实现智能用电环境下源网荷能量流、信息流、业务流的双向互动。但当前如何在更大地域范围和更广阔时间尺度方面的需求侧和发电侧的优化协调运行规划尚处于研究阶段。该领域未来大量的研究工作应侧重于新能源消纳的经济性分析，系统安全约束，以及考虑不确定性的需求侧激励机制设计等。
3智能用电措施效益分析
在此不考虑效益产生以及维持的不确定性，从用户、供电侧以及发电侧3个方面对智能用电措施带来的效益（包括经济效益与可靠性效益）进行分析。智能用电措施的经济效益以及可靠性效益指标体系如图1所示。
论文作者:曹萍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
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