能源互联网下的数据中心能量管理综述

数据中心在大数据时代扮演重要角色,随着数据中心的持续铺开建设,其高能耗问题日益凸显,能量管理由此成为了数据中心产业关注的焦点。在能源互联网环境下,数据中心将会拥有更多样化的供能选择,可以发掘更灵活高效的能量管理方式,其仅依靠电能的能量管理模式将发生根本性变革。从能源互联网视角出发,对数据中心能量管理相关研究和实践进行了综述。首先梳理了数据中心的结构层次与设备组成,总结了数据中心的能耗结构、能量效率和能耗模型;然后在此基础上深入分析了数据中心在能源互联网背景下的能量管理方法,并总结了国内外相关的数据中心项目实践;最后探讨了未来实现能源互联网背景下数据中心能量管理的挑战和难点。     

电能信息采集系统在电力需求侧管理中的应用

电能信息采集系统是目前国家电网公司重要的在建项目,是国家电网公司加快电力营销现代化、需求侧管理现代化建设进程的重要步骤,同时也是我国构建坚强智能电网的重要组成部分.介绍了在建的河南省电能信息采集系统,重点阐述了电能信息采集系统在电力需求侧管理中的基本应用及衍生应用.     

考虑需求响应及电能交互的多微电网优化调度

为了进一步提升多微电网系统的经济运行水平,首先分析了配电网侧微电网的具体结构,包括光伏、燃气轮机、需求响应负荷以及电储能单元,其中需求响应负荷包括可中断负荷、温控负荷;接着构建了考虑需求响应及电能交互的多微电网日前调度优化模型,以多微电网整体的用电成本最低为优化目标,各单元的运行约束与电能交互限制为约束条件;最后以三个微电网的微电网群为算例,验证所构建模型的有效性,其能够有效降低多微电网系统的运行成本。     

需求侧参与备用的系统日前调度模型研究

需求响应资源（DRR）具有参与系统优化调度的能力,引入多种类型DRR作为系统备用资源,将其等效成发电机组融入日前机组组合的优化调度模型,并将备用的容量成本和调用期望成本纳入系统成本的目标函数中,约束中加入DRR参与相关约束。提出基于激励的DRR备用获取方式,通过期望收益分析模拟DRR用户的报价行为模型。此外,考虑因DRR基荷预测偏差和用户主观用电意愿变化等响应不确定性因素,建立响应可信度指标,衡量并分析其对DRR备用参与的影响。IEEE26机算例分析了各类DRR参与系统备用的特点,验证了DRR作为备用参与系统日前调度模型具有有效优化系统的资源配置,降低系统运行总成本的作用。     

通过透明化提高数据中心电能效率

数据中心的电能需求功率非常大,通常以Mw计量,数据中心运行消耗大量的电能,运行费用实质是电费。它的用电量与典型楼宇相比较,电费通常高于100倍以上。因此,对一些电能效率很低的数据中心来说,必须考虑电能管理解决方案,用于测量、检测和控制用电量、电能效率和电能质量,     

智能电网框架下的需求侧管理展望与思考

资源和环境的双重压力将全球电力工业带入了智能电网时代,使电网智能化的核心就是全面、动态地整合用户侧资源,包括负荷以及电力使用的相关信息.因此,需求侧管理是智能电网最重要的组成部分之一.分析了传统的需求侧管理关键技术及实施时遇到的问题,然后针对智能电网时代引入的技术变革会给需求侧管理带来的影响和机遇进行了展望,最后就中国面向智能电网的需求侧管理建设给出了具体的步骤和建议.     

新能源为主体电力系统的需求侧资源利用关键技术及展望

能源转型背景下的电力清洁低碳化将推动传统电力系统向以新能源为主体的新型电力系统发展.新型电力系统中的电力供应保障和安全稳定运行能力将受到高比例新能源的极大挑战,传统电力系统运行模式下单靠电源侧资源已无法满足安全稳定且经济高效的电力供应要求,必须充分挖掘需求侧资源的潜力,由"源随荷动"向"源荷互动"转变.文中首先阐述了新型电力系统面临的电力安全可靠经济供应新形势,其次研究分析了国内外需求侧资源利用实践,在此基础上,提出了面向新型电力系统的需求侧资源利用关键技术,并从资源开发重点、运行管理、市场机制、政策措施、商业模式5个方面对中国新型电力系统需求侧资源利用进行了展望.     

曾培炎:加强电力需求侧管理不断提高电能的利用效率

本刊讯2007年7月24日,"2007中国电力需求侧管理国际论坛"在北京举行。中共中央政治局委员、国务院副总理曾培炎致信祝贺。曾培炎在贺信中说:近年来,中国政府在经济社会各领域深入贯彻科学发展观,致力于节约资源和保护环境的基本国策。中国电力行业在努力增加供     

促进可再生能源发电消纳和碳减排的数据中心优化调度与需求响应策略

数据中心是用户侧重要的灵活性资源,通过对其合理调度与引导需求响应可有效提升数据中心对分布式可再生能源发电的就地消纳能力,进而为实现中国的"双碳"目标提供支撑.在此背景下,文章研究了促进可再生能源发电消纳的数据中心优化调度与需求响应策略.首先,考虑数据中心用能特性,建立包含数据中心能耗与用户服务质量要求的数据中心常规运行...     

需求侧管理中面向居民用电的互动化评价模型

智能用电的核心是通过电网与用户的双向互动以实现需求响应,文中提出了一种面向需求侧管理的居民用电互动化评价模型及其实现方法。首先构建居民用电互动化评价模型,模型涵盖需求侧管理中的负荷优化、用户需求响应和通道理想解排序法(TOPSIS)互动化评价在内的完整过程。然后在多目标遗传算法求解最优用电策略和价格弹性指数计算用户需求响应策略基础上,阐述模型的实现方法。最后通过实验验证了模型评价居民用电互动化效果的有效性。     

能源互联网对电力需求侧管理变革的影响

国家工业和信息化部发布《工业领域电力需求侧管理专项行动计划(2016-2020年)》,以促进工业企业科学、安全、节约、智能用电,实现以较低电力消费增长创造更多工业增加值产出。该文旨在研究能源互联网的发展对电力需求侧管理(power demand side management,DSM)的变革影响。首先分析了电力需求侧管理的基本架构,然后介绍了能源互联网的物理层、数据层、应用层3个层次的重要特征,并进一步详细分析了以上3个层次对电力需求侧管理的影响。最后,给出了一种符合能源互联网理念的工业园区电力需求侧管理技术体系。     

电力需求侧能效管理与需求响应系统的研究与设计

为引导需求侧优化用能管理水平、参与电网高峰负荷削减,实现能源利用效率的整体提升,简述了电力需求侧能效管理与需求响应系统建设的背景、意义;概述了系统在监测用户能源消耗数据、控制用户关键用能系统或设备的运行状态、响应电网侧需求响应事件方面功能;提出了系统的层次结构并描述了各层之间的关系;详细设计了系统的物理架构、功能架构,并分析了系统关键技术。本设计方案已应用于国家电力需求侧管理平台、国家电网公司电能服务管理平台的研发建设,为国家电力需求侧管理工作提供了技术支撑。未来,将对为能效管理与需求响应业务在国内的推广实施奠定技术基础。     

计及综合需求响应参与消纳受阻新能源的多时间尺度优化调度策略

随着新能源发电技术的高速发展,电网新能源消纳压力日益凸显。与此同时,随着多能转换技术发展,电网与其他类型能源网络的耦合程度不断提高,如何利用不同能源网络灵活性资源消纳受阻新能源,成为当前亟待研究的问题。为此,提出了计及综合需求响应参与消纳受阻新能源的多时间尺度优化调度策略。首先,充分考虑综合能源系统(integrated energy system, IES)特性建立了冷、热、电负荷的多类型需求响应模型。其次,在日前时间尺度,考虑新能源消纳过程中各方利益均衡,建立了基于主从博弈理论的价格型综合需求响应(integrated demand response, IDR)日前优化调度模型;在日内时间尺度,针对新能源日前预测偏差对系统优化影响,建立了考虑激励型IDR日内滚动优化调度模型。最后,通过算例仿真证明了所提策略可深入挖掘多类型负荷需求响应能力,有效提高新能源消纳量。     

需求响应业务系统数据分析模型及应用

结合国内智能电网用户接口标准化现状,分析了用电侧的数据标准体系。在IEC PC 118的基础上扩展了支撑需求响应(demand response,DR)业务的信息交换接口及信息模型,以支撑DR执行效果的大数据评估方法的实现。从行业类属维度、时间维度、响应维度等方面分析了DR业务动态运行指标,通过在传统的数据关联分析方法中引入知识挖掘(knowledge discovery in database,KDD),构建了不同置信区间下的弱关联分析,为了降低系统的计算开销,在分析过程中采用剪枝技术以提高运算性能。最后,结合典型用能企业的负荷模型,对所提出的方法进行了验证,并实现了DR系统执行效果的潜在关键性因素分析,为未来智能电网用户侧能源管理、配网调度、第三方能源聚合商管理提供必要的技术支撑。     

计及需求侧管理的新能源微电网多目标优化调度方法

提出了一种考虑需求侧管理的新能源微电网多目标优化调度方法。首先,为了改善用电结构,计及微电网的新能源消纳、用户购电成本和负荷的平稳性,建立了基于微电网中可控设备负荷转移的需求侧管理多目标优化模型;然后以微电网的经济性和环保性为优化目标,建立了包含风力和光伏发电的并网型微电网多目标优化调度模型;最后采用改进的多目标粒子群优化算法求解模型。算例结果表明,所提方法在提高新能源消纳、降低用户的购电成本并实现负荷削峰填谷的同时,能进一步降低经济和环境成本。     

参与需求响应的工业用户智能用电管理

智能电网的不断发展与需求响应的逐步实施促进了电力用户对智能用电的关注。工业用户耗电量大、自动化程度高,具有开展智能用电管理的良好基础。在此背景下,首先提出计及需求响应的工业智能用电管理系统架构,涵盖工业用户的各类用电管理模块和光伏发电管理模块。随后,基于状态任务网络建立生产设备用电管理的数学模型,并计及生产环境舒适度对温控设备用电负荷建模。在此基础上,综合考虑用户购电成本与售电收益,建立工业智能用电管理的优化运行模型。最后,以某工业用户为例对所述方法的基本特征进行了说明,并分析了用电响应情况和经济效益。     

考虑分布式电源并网不确定性的需求侧分时电价运营策略

针对分布式电源(distributed energy resource,DER)在配电网的并网运行,文章研究了利用峰谷分时电价改善其运行特性的优化运营策略。首先基于负荷转移率研究了用户负荷需求对峰谷分时电价的响应模型。接着通过研究负荷峰谷时段划分方法,建立反映供电侧消纳分布式电源不确定并网功率的运营成本效益模型,结合模糊机会约束理论,提出了考虑分布式电源并网不确定性的分时电价优化策略。在此基础上,进一步基于粒子群优化算法研究了分时电价优化模型的求解方法。最后利用仿真论证了所提电价运营优化模型的可行性,仿真结果表明需求侧的分时电价运营不仅能够提高配电网的分布式电源消纳能力,而且有益于提高配电网的运营综合效益。