[发明专利]基于双向智能电表的电力系统柔性负荷管理系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，更具体地，涉及一种基于双向智能电表的电力系统柔性负荷管理系统和方法。

背景技术

在传统的电力系统中，电力负荷总是被视作被动、刚性的系统参数，为了保持系统功率的平衡，在现有技术文献《考虑负荷频率刚性特征的一种新型低频减载实现方案》中提到，自动低频减载装置(UFLS)在系统发生严重功率缺额时，迅速断开一定的负荷，使系统达到频率高于某一允许值的功率平衡，防止系统频率崩溃。

在常规电网中，断开负荷只能通过跳闸方式实现。而在智能电网中，智能电表已具备信息双向通讯能力，这就完全有可能在电网集控端对最终用户用电进行灵活控制，不但可以达到等同于跳闸切除用电负荷的效果，而且可以在电网日常运营时优化负荷分布，抑制清洁能源波动导致的干扰，明显提高电力系统的经济型与鲁棒性。

现有技术文献《一种智能电网管理系统》（中国专利申请号CN201110171830.7）披露了一种智能电网的综合管理方法，该方法是在某一区域内建立基于光伏发电和风力发电等可再生能源与传统电网共同供电为主，微燃机发电为补充，蓄电池储能作为调节装置，并将供电系统与该区域的配电系统、各个楼宇用户的用电系统进行综合联网构成区域级的微型智能电网系统，提高该区域供电网络的可靠性，提高整个该区域电网的智能化程度，本专利侧重于陈述智能微电网综合管理模式与结构，未提及智能用电的确切信息。

现有技术文献《智能电网中的柔性负荷》（《电力需求侧管理》2012年第3期第10页）中不再把电力系统负荷当作单纯的刚性需求，而是通过电网与负荷间直接互动，使电力负荷表现出柔性，其主要的运作方式是以电价为杠杆实现对负荷的调控。这种工作模式比较单一，缺乏对负荷的把控能力，在控制精度、速度上均无法满足系统要求。

现有技术文献《需求响应中的直接负荷控制策略》（《电测与仪表》2012年第3期第59页）中阐述了一种简单、实用的负荷管理手段，将一个确定考察范围的总负荷按用电特性分类，在不影响用户用电满意度的情况下，将各类用电负荷在时序上重新组合(调度)，以降低总峰荷。这种对电力负荷进行分类控制、错峰启用的方法，自身控制精度低、实时性差，无法应对电力系统的突发情况。

发明内容

本发明的发明目的是：1.如何在不切断负荷电源的情况下，实现对负荷的快速、精确控制，尤其在电网紧急状态下，如电力供应急缺时，如何快速削减负荷，或是在系统解列后，如何在电源侧迅速提高负荷的消纳能力；2.如何在不断电的情况下，通过对用户负荷进行快速、精确的柔性控制，在清洁电源出力发生大幅变化时，改变用电负荷的吸纳能力以实现快速同步跟踪，最终保持系统电能总体供需间的平衡，从而在保持系统经济性的同时，明显提高对清洁能源的吸纳能力；3.通过柔性智能负荷控制，利用现有电网结构，在不改变用户楼宇内部电力布线、不改变用户户内电力布线的前提下，实现电气的智能控制；4.在实现上述柔性智能负荷控制的同时，各智能电气同时可以兼容远方遥控模式与经济运行模式，也可以包容各类储能、柔性输电及微电网控制等技术，并实现最大范围的系统优化控制，大幅提高用电的安全性、舒适性、可靠性与经济性。

为了实现上述目的，本发明是采取以下的技术方案来实现的：

一种基于双向智能电表的电力系统柔性负荷管理系统，其特征在于，包括：

智能电表，与供电电网控制系统互联，用于实时控制用电负荷；

智能负荷设备，连接所述智能电表，并在所述智能电表的控制下调节自身的运行模式。

优选地，所述智能电表具有上行数据联络端和下行数据联络端，所述上行数据联络端用于接收来自供电电网控制系统的电价数据和控制指令，并上报用电负荷实时状态；所述下行数据联络端用于向智能负荷设备下发所述电价数据和控制指令，并且读取智能负荷设备的状态信息。

进一步优选地，所述下行数据联络端连接下一层智能电表。

进一步优选地，所述智能负荷设备根据所述电价数据选择正常状态下的运行模式，并且根据下发的控制指令实时调节运行模式。

优选地，所述智能电表与广域网互联，通过广域网接收用户的远程指令，并根据所述远程指令控制所述智能负荷设备的运行模式。

优选地，所述智能电表在供电电网需要减载的情况下接收去除柔性用电负荷的控制指令，并根据该指令将与其连接的一部分智能负荷设备的供电切断或调节为低耗电的运行模式。

以上述系统为基础，本发明还提供了一种基于双向智能电表的电力系统柔性负荷管理方法，其特征在于，包括：