电采暖负荷柔性智能调控技术
成果类型:: 发明专利,实用新型专利,软件著作权,新品种,新技术
发布时间: 2025-05-16 22:29:48
国网伊犁伊河公司开展了冬季电采暖负荷柔性智能调控技术——断相型负荷柔性控制装置的研究,冬季用电高峰期电采暖柔性调控问题已基本解决,避免长时间超负荷运行,保证变压器安全稳定运行。实现瞬时降低台区负荷20%—30%。采暖期降低30%的用能成本。(1)成果功能①精准调控电采暖负荷:通过安装在居民电采暖电表表箱内的柔性负荷控制终端,实现对电采暖负荷的实时监测和智能调节,优化电力供需平衡。②提升电网灵活调度能力:将电采暖负荷纳入可调节资源池,根据电网整体运行状况,合理分配电力资源,增强电网应对负荷波动的能力。(2)性能表现①有效压降变压器负载率:在电采暖负荷高峰时段,通过柔性负荷控制终端介入调节变压器负载,压降变压器总功率和负载率,保障变压器安全稳定运行。②显著降低客户用能成本:在冬季供暖期,可为客户降低30%的用能成本,实现能源的精细化管理。(3)获得成果①发明专利《煤改电初期供电台区柔性电力负荷管理调控方法及系统》②实用专利《一种用电负荷柔性调控装置》③计算机软件著作权《柔性负荷智能调控平台》 [简称:FLICP] V1.0
无感柔性调控。调控过程中仅降低用户电采暖设备的运行功率,不影响用户采暖设备的正常使用,结合用户房屋的保暖性、温度降低的延时性以及短时轮调的策略,用户无感知变压器负荷柔性调节。精准调控策略。构建了一套智能电采暖负荷调控体系,不仅依据实时监测的变压器负荷和电采暖负荷数据,还综合考虑用户室温、采暖时长、特殊用户等多维度因素制定调控策略,实现了更加精准和人性化的负荷调控。设备安装与资源整合。创新性地将柔性负荷控制终端安装于居民电采暖电表表箱内,减少对用户的影响,同时将所有电采暖负荷按照供电区域、所属行业分类,整合形成可调节负荷资源池,提高了调控的系统性和有效性。更高的精准度。传统方式往往只能进行简单的开关控制或粗粒度的功率调节,而本项目能够根据多种因素实现精细化调控,有效避免了过度调控或调控不足的情况。行业领先地位。率先实现了在不影响居民供暖体验的前提下,大规模、高效地对分散式电采暖负荷进行柔性调控。通过优化调控策略和设备安装方式,提高了调控的效率和可靠性,为解决冬季电采暖负荷增长对电网的冲击提供了有效的解决方案,具有很强的示范和推广价值。
(1)应用前景①随着“双碳”目标的深入推进,电采暖将在更多地区得到广泛应用,本项目成果可为这些地区提供有效的电网负荷调控解决方案,有助于构建更加清洁、高效的能源体系。②对于新型电力系统的建设具有重要意义,能够提高电网对分布式能源和多元化负荷的接纳能力,促进可再生能源的消纳,推动电力系统向智能化、柔性化方向发展。③在应对极端天气等特殊情况下的电力保障方面具有潜力,可通过灵活的负荷调控,确保电网在面临突发高负荷时的稳定运行,保障社会生产生活的正常秩序。(2)可推广性①技术成熟度高:本项目在伊犁地区的多个台区进行了实践验证,取得了良好的效果,技术方案及产品可行且稳定,具备大规模推广的技术基础。②成本效益优势明显:在降低用能成本的同时,通过优化电网运行,减少了电网升级改造等方面的投入,具有较高的经济可行性,易于被供电企业和用户接受。③适应性强:可根据不同地区的电网结构、电采暖设备类型和用户需求等情况进行灵活调整和优化,能够适应多种场景,具有广泛的应用范围,可在全国范围内类似的电采暖负荷集中区域进行推广应用,为电力行业的可持续发展提供有力支持。
赵志强:国网伊犁伊河供电公司营销服务中心电力负荷管理班长,副高级工程师、高级技师,项目总负责人,负责项目的整体规划、项目实施、协调资源,解决项目过程中的重大问题。周杨:国网伊犁伊河供电公司营销部农电管理专责,负荷调控策略制定负责人,负责制定电采暖柔性负荷调控策略。黄森森:国网伊犁伊河供电公司营销服务中心电力负荷管理员,项目现场实施负责人,负责项目的现场实施工作,包括设备安装、调试、运行和维护。李慧:国网伊犁伊河供电公司营销服务中心资产管理专责,项目安全负责人,负责项目的安全管理工作。石宝元:国网伊犁伊河供电公司营销部项目管理专责,项目物资保障负责人,负责项目的后勤和物资保障工作。马金辉:国网伊犁伊河供电公司营销服务中心电力负荷管理班工作负责人,项目文档与信息管理负责人,负责项目的文档管理和信息沟通工作。张建强:国网伊犁伊河供电公司营销服务中心电力负荷管理员,项目数据采集与分析负责人,负责电采暖负荷数据的采集、处理和分析工作。潘博源:现任国网伊犁伊河供电公司科技数字化部科技创新管理专责,项目技术负责人,负责项目的技术方案设计、实施技术支持和技术难题解决。
1.社会效益在实施电采暖柔性负荷调控改造过程中,不改变电采暖设备原控制系统,不影响循环泵、补水泵正常运行,实现用户无感模式下的电采暖设备远程秒级控制,达到负荷精细化管理模式。电采暖柔性负荷智能调控,缓解了台区重过载运行压力,保障了居民供暖质量,降低了客户投诉风险,减轻了台区客户经理运维压力,有效支撑配电网安全稳定运行。2.生态效益构建以电为中心的多样化清洁供暖技术和业务体系,促进终端电能替代推广,降低碳排放,助力“双碳”目标实现,建成与用户数据互联共享机制,提升电网与负荷的灵活互动水平,促进终端电能消费和能效提升。3.经济效益按电采暖设备12kW功率计算,全天24小时可节电28.8度,电价按0.2元/度计算,采暖季每户每天可节约费用5.76元,采暖季按照180天计算,每年累计可以为用户节约1036元。同时也预留了空闲负荷,为后续的煤改电用户接入电网提供了便利,避免电网二次改造,节省每台区增加变压器和线路改造投资金额5-8万元。
跨区域技术合作及推广跨区域选取重过载台区试点,向电力用户宣传并改造电采暖设备,将用电信息接入系统,统一分析处理。冬季高峰期,利用物联网技术智能调节电锅炉,错峰用电,缓解电网压力,保障线路和变压器稳定运行,实现电采暖运行数据跨区域实施管控。电采暖负荷柔性智能调控技术,目前解决仅限于电锅炉断相调控模式。1.后期研发方向(1)调压型负荷控制装置,可覆盖不同类型电采暖负荷(如辐射板等);(2)温控器型负控装置,可覆盖集中式电采暖负荷类型(如商场、超市等);(3)多种通信通道,可满足不同条件下的通信覆盖问题,拓展多终端接入方案(如集中器、融合终端等)。(4)优化智能算法,提升负荷预测的动态调控的实时性和准确性。2.深挖市场需求及示范宣传(1)目标市场细分居民用户:强调节能降费于舒适度,提供分时电价联动策略。工商业用户:结合需求响应政策,参与电网调峰获取补贴。公共实施:学校、医院等推广低碳供暖,提升社会效益。(2)示范宣传开展示范项目体验活动,通过案例展示节能效果(如电费降低20%-30%)3.技术合作的价值与挑战(1)价值经济效益:通过削峰填谷降低用户电费。(按电采暖设备12kW功率计算,全天24小时可节电28.8度,电价按0.2元/度计算,采暖季每户每天可节约费用5.76元,采暖季按照180天计算,每年累计可以为用户节约1037元。用户采暖费用降低约30%,同时也预留了空闲负荷,为后续的煤改电用户接入电网提供了便利,避免电网二次改造,节省每台区增加变压器和线路改造投资金额5-8万元)。社会效益:保障电网安全。(通过电采暖负荷智能柔性调控,冬季用电高峰期压降负荷约20%-30%,保障了居民供暖质量,减轻了台区客户经理运维压力,有效支撑配电网安全稳定运行)。环境效益:促进可再生能源消纳。(构建以电为中心的多样化清洁供暖技术和业务体系,促进终端电能替代推广,降低碳排放,助力“双碳”目标实现,建成与用户数据互联共享机制,提升电网与负荷的灵活互动水平,促进终端电能消费和能效提升。)(2)挑战技术兼容性:需统一标准以实现跨区域、跨品牌设备互联。用户接受度:需平衡调控策略满足舒适度需求。市场机制:需完善电力市场规则以激励多方参与。