智能用電網(wǎng)絡(luò)中投入使用大批量的高級(jí)計(jì)量設(shè)備帶來了海量用戶信息。基于這些采集得到的用能數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)自識(shí)別，評(píng)估電器的效用水平，并可進(jìn)一步識(shí)別用戶的歷史或?qū)崟r(shí)用能行為，從而為協(xié)同需求響應(yīng)、節(jié)能自動(dòng)化等能量管理提供輔助決策依據(jù)。

(1)用戶側(cè)負(fù)載用電效用等級(jí)

基于經(jīng)濟(jì)學(xué)中的效用理論，認(rèn)為電力用戶在有限的能耗和用電成本約束條件下，以獲得最大滿意度為目標(biāo)進(jìn)行電力消費(fèi)。因此對(duì)用戶側(cè)負(fù)載提出用電效用的概念，區(qū)別于僅以能耗或電費(fèi)為決策依據(jù)的評(píng)估方法，用電效用將綜合考慮能效與滿意度進(jìn)行評(píng)估。

將用戶側(cè)負(fù)載按照自身用電特性和用戶對(duì)負(fù)載的需求特性分為儲(chǔ)能型和非儲(chǔ)能型兩類，將儲(chǔ)能型負(fù)載再細(xì)分為蓄熱蓄冷型和蓄電池型兩類。蓄冷蓄熱型負(fù)載、非儲(chǔ)能型負(fù)載的效用變化分別以溫度、時(shí)間效用函數(shù)模擬，并在此基礎(chǔ)上對(duì)不同類型負(fù)載的用電效用分級(jí)。

將負(fù)載的效用等級(jí)分為高效用、低效用和負(fù)效用三種。效用等級(jí)越高，代表負(fù)載的能效水平和用戶的滿意度水平越高。

(2)用戶用能行為識(shí)別

用戶用能行為直接影響用戶側(cè)負(fù)載的能耗狀況，因此準(zhǔn)確識(shí)別用戶的用能行為可以幫助判斷各用戶側(cè)負(fù)載是否運(yùn)行在最大效用等級(jí)下。基于隱馬爾可夫模型進(jìn)行用戶用能行為識(shí)別。

通過劃分負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)、建立用戶用能行為識(shí)別的隱馬爾可夫模型、參數(shù)學(xué)習(xí)、解碼獲取識(shí)別結(jié)果等步驟，可以較為準(zhǔn)確地識(shí)別用戶活動(dòng)。

通過較為準(zhǔn)確地識(shí)別用戶用能活動(dòng)，按照一定優(yōu)化策略關(guān)斷或調(diào)解在用戶活動(dòng)中關(guān)聯(lián)度低或效用水平低的負(fù)載，從而在綜合考慮用戶滿意度和負(fù)載能效水平的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能能量管理。

(3)協(xié)同需求響應(yīng)

智能用電網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的快速需求響應(yīng)。由于自律分散架構(gòu)的特征，各類響應(yīng)信號(hào)可快速大批量發(fā)布，且各本地能量管理單元的實(shí)施效果也可迅速反饋。云存儲(chǔ)中心只需下發(fā)簡(jiǎn)單的能量調(diào)節(jié)比例(如削減負(fù)荷5%)，各本地能量管理單元進(jìn)行優(yōu)化并實(shí)現(xiàn)負(fù)荷削減量分配，從而減小了計(jì)算規(guī)模與成本，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的快速需求響應(yīng)。

(4)節(jié)能自動(dòng)化

智能用電網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化節(jié)能。基于用戶用能行為識(shí)別和效用等級(jí)的劃分，各本地能量管理單元可對(duì)該單元中的用能情況進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估并制定節(jié)能策略。

前景展望

智能用電網(wǎng)絡(luò)就好比能源互聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，是能源互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的關(guān)鍵部分。該網(wǎng)絡(luò)有自律可控性和自律可協(xié)調(diào)性，可以較好地實(shí)現(xiàn)在線擴(kuò)展、在線維護(hù)和容錯(cuò)功能。同時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合緊密，可實(shí)現(xiàn)信息流和能量流的高度結(jié)合，并達(dá)到能源最優(yōu)管控的目的。

在黔東南一個(gè)普通醫(yī)院，其一年電費(fèi)要700萬元，以20%的節(jié)約量計(jì)，預(yù)計(jì)可節(jié)約電費(fèi)140萬元，考慮裝設(shè)軟件設(shè)備的成本，年回報(bào)率在70%。除了節(jié)能，智能用電網(wǎng)絡(luò)所存儲(chǔ)的海量用電信息，可廣泛用于提升用電安全水平、揭示電器火災(zāi)隱患、優(yōu)化用戶側(cè)能源使用、參與電網(wǎng)需求響應(yīng)，未來應(yīng)用的空間十分廣闊。