淺談DMS與DSM

1、    淺談dms與dsm    張遠鵬摘要：文章分別對dms與dsm的概念進行簡單分析，主要從電價和負荷管理來探討dsm對dms的影響。關鍵詞：dmsdsmlmfltou一 前言配電管理系統(tǒng)（dms）主要針對配電和用電系統(tǒng)。一個功能完整的dms要求與其他系統(tǒng)聯(lián)系，實現(xiàn)開放系統(tǒng)結構（open system architecture,簡稱（osa）,進行數(shù)據(jù)和信息的交流與共享。在多個系統(tǒng)的集成中，需求側管理(dsm)處于其縱向聯(lián)系的系統(tǒng)中。它主要是面向用戶，對dms的影響主要體現(xiàn)在對用戶進行負荷控制和調(diào)節(jié)，以及進行負荷特性分析和預測，從而影響dms數(shù)據(jù)庫的

2、建設.二 需求側管理（dsm）的概念電力需求側管理是指通過采取有效的激勵措施，引導電力用戶改變用電方式，提高終端用電效率，優(yōu)化資源配置，改善和保護環(huán)境，實現(xiàn)最小成本電力服務所進行的用電管理活動，促進電力工業(yè)與國民經(jīng)濟和社會的協(xié)調(diào)發(fā)展的系統(tǒng)工程，是20 世紀70 年代后期在北美、歐洲等發(fā)達國家興起的1種新的電網(wǎng)經(jīng)營管理手段。應用電網(wǎng)需求側管理克服由于經(jīng)濟體制變化、資源短缺、燃料價格上漲、資金困難、環(huán)境挑戰(zhàn)、電站選址困難等對電力規(guī)劃和電力供應造成的種種不確定性因素，以便以最低的成本實現(xiàn)電力供應。根本目的在于發(fā)掘成本有效的資源潛力，降低對電量和電力的需求，盡可能延緩新電廠和電力設施的建設，提高供電可

3、靠性和經(jīng)濟性，實現(xiàn)電能利用的社會效益最大化。目前，世界上已經(jīng)有30多個國家和地區(qū)實施了電力網(wǎng)需求側管理手段，其中既包括美國、加拿大、德國、法國等電力資源比較充裕的國家，也包括諸如印度、菲律賓、越南等電力供電較為短缺的國家。此外，中國的臺灣省和香港地區(qū)也在不同程度上，運用電網(wǎng)需求側管理手段，推動用戶參與調(diào)荷節(jié)電、節(jié)能減排等管理。這30多個國家和地區(qū)的實踐表明，有效開展電網(wǎng)需求側管理，組織實施節(jié)電管理系統(tǒng)工程，是實現(xiàn)大規(guī)模節(jié)電、降低單位gdp能耗的有效措施。三 配電管理系統(tǒng)（dms）概述dms是為電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟和優(yōu)質運行服務，是一種新型、有效且可靠的配電網(wǎng)絡管理策略。它基于一個安全可靠、能提供

4、各種應用服務的開放式網(wǎng)絡基礎平臺，并在此平臺上運行著多個相對獨立的應用子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)包括：饋線自動化、故障投訴管理(tcm)、配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(gis)、配電網(wǎng)分析軟件(pas) 、配電工作管理系統(tǒng)(dwm)、配電網(wǎng)及相關地區(qū)電網(wǎng)的scada系統(tǒng)、電量計費(eef)、用電營業(yè)管理(sm)、負荷管理(lm)等。需求側管理主要是電力公司負荷用戶這樣一個模式(見圖1)。圖1 dms與dsm四 dsm的有關措施在dms中的體現(xiàn)配電網(wǎng)絡是電力公司與用戶之間的橋梁。dms的開放性及其橫縱向系統(tǒng)的集成，使得dsm與dms之間必須產(chǎn)生某些功能的互補和交叉。以下主要從3個方面分別討論dms中某些與之相關的

5、dsm措施和手段。1 負荷預測配電網(wǎng)的負荷預測是配電網(wǎng)規(guī)劃設計的基礎工作，又對負荷的控制和管理十分重要。負荷預測這一塊一直是諸多電力系統(tǒng)自動化應用軟件的重要基礎功能。系統(tǒng)總負荷模型一般可表示為：式中： 表示時刻； 為總負荷； 為基本正常負荷分量； 為氣候敏感負荷分量； 為特別事件負荷分量； 為隨機負荷分量。負荷預測的基本算法主要有回歸分析、時間序列、線性外推、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、灰色系統(tǒng)方法等。在預測中，可以將負荷特性分析的結果應用到其中。以人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法的應用為例，在其輸入層可以有若干個神經(jīng)元對應日的最高溫度、最低溫度、四點的干球溫度、天氣狀況和日期類型等，而且從負荷特性分析的結論可知，針對不同

6、季節(jié)或日期類型甚至分行業(yè)預測時針對不同的行業(yè)，其各個影響負荷的氣候因素的大小不一，這就決定了在進行樣本訓練時，各個神經(jīng)元的權值大小要依據(jù)分析的結果。這樣考慮了影響負荷變化的因素，訓練樣本不僅包括歷史負荷數(shù)據(jù)，還有影響負荷變化因素的歷史記錄。2 負荷特性分析負荷特性分析首先要對目標區(qū)域的負荷性質、結構、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢等作總體的研究，還要進行影響負荷特性因素如氣溫氣候、政策等因素的市場調(diào)研和分析。負荷特性的分析可以為其后的負荷預測服務，提高預測精度，同時為配電網(wǎng)絡的合理規(guī)劃和建設提供必要的依據(jù)，為電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行服務。以氣溫因素為例，通過對氣溫對電力負荷及負荷特性的影響分析，得出許多的結論

7、。針對不同的季節(jié)、氣溫敏感行業(yè)以及日期類型，可以找到與最高負荷最相關的溫度因子，進行最相關溫度因子峰荷的敏感度分析，并可以基于敏感溫度因子的負荷預測或修正。3 負荷管理（lm）以往負荷管理的直接目標就是通過移峰填谷拉平負荷曲線。在dsm中的負荷管理的內(nèi)容和目標都有了新的拓展，其主要目標見圖2。其實施的主要措施有電價、負荷控制、管理。圖2dsm負荷管理目標3.1 大用戶負荷管理大工業(yè)用戶在僅占用戶數(shù)很小比例的同時占有很大的用電負荷，理所當然它就成為負荷管理中的重要一塊。dms的網(wǎng)絡平臺是一個基于網(wǎng)絡的開放式的平臺。以某供電局的大用戶負荷管理為例，一個基于internet/intranet、c/s

8、 三層分布式結構的用戶負荷管理系統(tǒng)，可以替代原來的負控終端，更好地實現(xiàn)信息的傳輸和共享，更有利于管理。用戶及時上報自己的電力、電量預測和用電情況。此外，供電局可以對用戶的數(shù)據(jù)進行必要的統(tǒng)計分析。3.2 柔性負荷柔性負荷（flexible load，fl）是為了供電可靠性而通過負荷控制來改變負荷曲線。它主要包括可中斷負荷和需方發(fā)電?？芍袛嘭摵墒菫殡娋W(wǎng)的調(diào)峰及其他負荷曲線調(diào)節(jié)而提供的一種負荷管理措施，以提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。它是電力公司與用戶之間事先簽訂可中斷合約，合約內(nèi)容包括可中斷的負荷量、中斷時間、可中斷電價或補償、提前通知時間以及違約懲罰等。其中可中斷電價的制定是實行可中斷負荷的關鍵。有

9、的工業(yè)用戶出于可靠、經(jīng)濟或因地制宜考慮，裝有各種自備電源，即所謂的需方發(fā)電(demand side generation, 簡稱dsg)。比如：電池儲能的逆變不間斷電源(ups)、柴油發(fā)電機、太陽能發(fā)電系統(tǒng)、風力發(fā)電、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、自備熱電站等。這些由需方經(jīng)營的分散自備電源除了能提高供、用電的可靠性，還可以起到移峰填谷的調(diào)節(jié)作用。在dsm中，這些電源已成為直接或間接控制的對象。3.3 靈活電價體系價格是市場的杠桿，對市場具有強大的調(diào)節(jié)能力。電價作為聯(lián)結電力供應和電力需求的紐帶，顯然對電力需求或負荷特性有一定的影響力。公平合理的電價能夠提供正確的經(jīng)濟信息，調(diào)節(jié)經(jīng)濟運行，實行資源在整個社會中最優(yōu)化

10、配置的功能。其中的調(diào)節(jié)功能包括了負荷管理功能，在電價引導下，用戶主動采取節(jié)約電力與電量的措施，改變用電方式，改善負荷曲線形狀，從而減少電力系統(tǒng)建設和運行的費用乃至全社會的成本。靈活電價體系就是電力公司激勵用戶參與負荷管理的一種經(jīng)濟手段。它可以為用戶提供一個較大的電價選擇余地，同時電力公司可以針對不同的用戶和用電情況而實施不同的電價。其主要包括：分時電價(time-of-use，簡稱tou)、實時電價(spot price) 、分季電價(time-of-season)、分級電價(priority service rate)、可中斷可減小電價(1c)等。它是電力公司實施負荷管理的一個強有力的經(jīng)濟杠桿，通過價格信號來引導用戶調(diào)節(jié)其用電方式，從而實現(xiàn)預定的負荷管理目標。五 結束語dsm作為一個全新的概念被引入電力系統(tǒng)，使得配電管理