[发明专利]一种面向建筑楼宇能源优化运行的需求响应系统

说明书

技术领域

本发明属于用电服务技术，具体涉及一种面向建筑楼宇能源优化运行的需求响应系统。

背景技术

在全球节能减排的大背景下，需求响应(Demand Response，简称DR)应运而生，是指用户改变其消费行为，使批发电力市场具有价格弹性，其作为削峰填谷的重要手段，在减少高峰负荷，提高系统可靠性，降低系统整体成本，提高市场效率，防止市场成员操纵市场，使市场参与者规避系统安全和价格波动的风险等方面起着重要作用。简单来说，当面对电力供应不足时，通过激励的方式使用户减少电力消费，用户可以自行决定是否参与，让那些愿意支付高电价的用户，按他们的“正常”水平继续用电，而让那些可以降低需求或愿意将用电时间转移到低成本时段使用的用户从低电价中获益。

智能电网是21世纪电力系统的重大科技创新和变革趋势，“智能互动”作为智能电网的主要特点和建设目标，包括信息和电能的双向互动，鼓励用户根据动态电价或激励信息改变传统的用电方式积极参与电网运行。可见，智能电网可促进各类需求响应项目的实施，为进一步深化电力市场改革与推进市场建设提供有利的技术支持。

在2001年加州电力危机后，世界各国认识到：需求侧需要和发电侧等同对待，及时将电网信息传递到需求侧，从而实现需求侧的响应，平稳电网运行。国外在需求响应方面进行了大量的研究和实践，并取得了丰富经验，尤其是美国在开展需求响应方面组织完善，是需求响应应用最早、需求响应项目种类最多的国家。美国加州、PJM和新英格兰等7个地区电力系统，以及美国PG&E和SCE等电力公司都陆续建立了基于市场运作的需求响应项目。据美国各个ISO/RTO的统计，在2006年夏季高峰负荷时期，通过实施需求响应降低了系统1.4％～4.1％的高峰负荷。2011年，美国夏威夷电网试点通过快速需求响应技术消纳新能源，用户在收到需求响应信号后10分钟内迅速降低需求，取得较好效果。美国西北太平洋国家实验室研发了一种新型控制器，可嵌入用电设备中，自动监控电网运行状态，适时响应，以平衡供需关系；英国RLtec公司研究用电设备频繁响应电网频率的细微变化对设备寿命的影响，结果表明设备使用寿命没有受到影响，可见，基于先进控制技术的智能设备在需求峰值或谷值时可以用作电网的“缓冲器”。由此可得出结论，需求响应正在从人工需求响应向半自动需求响应、自动需求响应转变，具有良好的技术支撑和广阔的市场前景。

我国在需求响应方面起步较晚，自动需求响应工作尚未全面铺开，但我国一直重视用电领域。据规划，到2014年底，国家电网公司范围内的用电信息采集系统覆盖率将达到100％，对直供直管区域内所有用户实现“全覆盖、全采集、全费控”，这将为自动需求响应的实施提供大量的数据支撑。近年来，商业用户负荷增长迅速，对电网安全和电力平稳运行产生较大影响。在智能电网示范工程建设中，电网公司在上海、重庆等地启动了智能楼宇试点工作，对楼宇重要用能系统(如空调系统、电梯系统、动力系统等)实现了精细化量测与控制，楼宇能量管理系统可实时了解各用能系统用电组成及状态，已具备参与自动需求响应的能力。另外，从可靠性、可控性等角度来说，与工业负荷相比，在电网高峰时刻减少建筑楼宇的用电负荷对社会生产、生活造成的负面影响较小(主要集中在影响人体舒适度方面)，造成的损失较小，可行性程度较高。为加强我国电力需求侧管理工作，2012年底国家发改委下文要求尽快开展电力需求侧管理城市综合试点建设工作，保障电力供需总体平衡，提高能源利用效率，推动“十二五”节能减排目标实现。而需求响应作为其重要组成部分，必将会迎来新的契机。因此，研究一种面向建筑楼宇优化运行的需求响应系统和方法具有积极的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对楼宇中各电气系统精细化检测与控制的面向建筑楼宇能源优化运行的需求响应系统

一种面向建筑楼宇能源优化运行的需求响应系统，所述系统包括分散控制层、区域协调层和优化调度层；分散控制层的控制器采集信息后，将控制器信息上传给楼宇管理系统，再通过所述楼宇管理系统上传给区域协调层的区域资源协调器，再通过所述区域资源协调器上传给优化调度层的采集服务器；所述优化调度层的应用服务器与负荷控制系统交互后，下达需求响应负荷缺额指令给所述区域资源协调器，由区域资源协调器进行精细化分解，生成需求响应负荷容量等级指令，并下达给所述楼宇管理系统，继而由所述楼宇管理系统下达控制指令给所述控制器。

所述控制器信息包括所述控制器的运行模式、电压、电流、有功功率、无功功率、频率、温度和湿度(包括但不仅限于这些信息)。

所述分散控制层包括楼宇管理系统和控制器。