[發明專利]一種面向建筑樓宇能源優化運行的需求響應系統

有效

• 申請號: 201410245153.2
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104035409B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 陳璐;楊永標;徐石明;黃莉;辛建波;謝敏;周靜;顏盛軍;范瑞祥;汪春
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國電南瑞科技股份有限公司;國網江西省電力科學研究院;中國電力科學研究院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 張弛

技術領域

本發明屬于用電服務技術，具體涉及一種面向建筑樓宇能源優化運行的需求響應系統。

背景技術

在全球節能減排的大背景下，需求響應(Demand?Response，簡稱DR)應運而生，是指用戶改變其消費行為，使批發電力市場具有價格彈性，其作為削峰填谷的重要手段，在減少高峰負荷，提高系統可靠性，降低系統整體成本，提高市場效率，防止市場成員操縱市場，使市場參與者規避系統安全和價格波動的風險等方面起著重要作用。簡單來說，當面對電力供應不足時，通過激勵的方式使用戶減少電力消費，用戶可以自行決定是否參與，讓那些愿意支付高電價的用戶，按他們的“正常”水平繼續用電，而讓那些可以降低需求或愿意將用電時間轉移到低成本時段使用的用戶從低電價中獲益。

智能電網是21世紀電力系統的重大科技創新和變革趨勢，“智能互動”作為智能電網的主要特點和建設目標，包括信息和電能的雙向互動，鼓勵用戶根據動態電價或激勵信息改變傳統的用電方式積極參與電網運行。可見，智能電網可促進各類需求響應項目的實施，為進一步深化電力市場改革與推進市場建設提供有利的技術支持。

在2001年加州電力危機后，世界各國認識到：需求側需要和發電側等同對待，及時將電網信息傳遞到需求側，從而實現需求側的響應，平穩電網運行。國外在需求響應方面進行了大量的研究和實踐，并取得了豐富經驗，尤其是美國在開展需求響應方面組織完善，是需求響應應用最早、需求響應項目種類最多的國家。美國加州、PJM和新英格蘭等7個地區電力系統，以及美國PG&E和SCE等電力公司都陸續建立了基于市場運作的需求響應項目。據美國各個ISO/RTO的統計，在2006年夏季高峰負荷時期，通過實施需求響應降低了系統1.4％～4.1％的高峰負荷。2011年，美國夏威夷電網試點通過快速需求響應技術消納新能源，用戶在收到需求響應信號后10分鐘內迅速降低需求，取得較好效果。美國西北太平洋國家實驗室研發了一種新型控制器，可嵌入用電設備中，自動監控電網運行狀態，適時響應，以平衡供需關系；英國RLtec公司研究用電設備頻繁響應電網頻率的細微變化對設備壽命的影響，結果表明設備使用壽命沒有受到影響，可見，基于先進控制技術的智能設備在需求峰值或谷值時可以用作電網的“緩沖器”。由此可得出結論，需求響應正在從人工需求響應向半自動需求響應、自動需求響應轉變，具有良好的技術支撐和廣闊的市場前景。

我國在需求響應方面起步較晚，自動需求響應工作尚未全面鋪開，但我國一直重視用電領域。據規劃，到2014年底，國家電網公司范圍內的用電信息采集系統覆蓋率將達到100％，對直供直管區域內所有用戶實現“全覆蓋、全采集、全費控”，這將為自動需求響應的實施提供大量的數據支撐。近年來，商業用戶負荷增長迅速，對電網安全和電力平穩運行產生較大影響。在智能電網示范工程建設中，電網公司在上海、重慶等地啟動了智能樓宇試點工作，對樓宇重要用能系統(如空調系統、電梯系統、動力系統等)實現了精細化量測與控制，樓宇能量管理系統可實時了解各用能系統用電組成及狀態，已具備參與自動需求響應的能力。另外，從可靠性、可控性等角度來說，與工業負荷相比，在電網高峰時刻減少建筑樓宇的用電負荷對社會生產、生活造成的負面影響較小(主要集中在影響人體舒適度方面)，造成的損失較小，可行性程度較高。為加強我國電力需求側管理工作，2012年底國家發改委下文要求盡快開展電力需求側管理城市綜合試點建設工作，保障電力供需總體平衡，提高能源利用效率，推動“十二五”節能減排目標實現。而需求響應作為其重要組成部分，必將會迎來新的契機。因此，研究一種面向建筑樓宇優化運行的需求響應系統和方法具有積極的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠對樓宇中各電氣系統精細化檢測與控制的面向建筑樓宇能源優化運行的需求響應系統

一種面向建筑樓宇能源優化運行的需求響應系統，所述系統包括分散控制層、區域協調層和優化調度層；分散控制層的控制器采集信息后，將控制器信息上傳給樓宇管理系統，再通過所述樓宇管理系統上傳給區域協調層的區域資源協調器，再通過所述區域資源協調器上傳給優化調度層的采集服務器；所述優化調度層的應用服務器與負荷控制系統交互后，下達需求響應負荷缺額指令給所述區域資源協調器，由區域資源協調器進行精細化分解，生成需求響應負荷容量等級指令，并下達給所述樓宇管理系統，繼而由所述樓宇管理系統下達控制指令給所述控制器。

所述控制器信息包括所述控制器的運行模式、電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、溫度和濕度(包括但不僅限于這些信息)。

所述分散控制層包括樓宇管理系統和控制器。