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2客户端电能管理技术:智能家庭(建筑)电能管理系统
目前HEMS相关技术与制度研究已于第一期研发完成,由前述可知研发主轴除关键技术开发外,还包含政府制度面与现有产业技术基础的整合,HEMS研究内容包括“电价费率与技术规范研究”、“家庭通信网络与通信模块”、“微型可再生能源系统”及“家庭负荷模糊逻辑调控与最优调度”等项目,以下仅针对技术面发展成果说明。
家庭通信网络与通信模块
家庭通信网络(home area network,HAN)与通信模块为HEMS的骨干技术,用以量测各种电器的耗电量,并将相关信息传送至数据库储存,而电能管理系统决策的控制指令,需通过HAN传递至对应的通信控制模块,以妥善控制受控负荷。
微型可再生能源系统
随着可再生能源及分布式电源技术的发展,家庭或商办大楼装设太阳能或风力发电系统的比例逐渐升高。H(B)EMS可依据当地的电价费率及可再生能源系统接入市电的收购价格,决策最优的充/放电功率及接入市电功率。微型可再生能源系统的技术研发主轴包括电力电子电能转换系统与通信控制接口。另外传统电能转换系统的常见功能,如太阳能发电最大功率追踪、风力发电机功率因子修正、充放电控制、逆变器市电并联控制,未来朝芯片化发展,量产时可大幅降低成本。
家庭负荷模糊逻辑调控与最优调度
客户端的负荷可分为可控与不可控,可控负荷又可进一步分为可调节负荷(空调)及可变更使用时间的负荷。HEMS的控制策略中以模糊调节系统控制空调或冷气的温度设定,其他可变更使用时间的负荷则通过最优调度系统决策其使用时间。
3OpenADR 2.0接口
分布式能源整合与配电系统电能管理技术的总架构规划见图1,其中配电电能管理系统可依据实时量测数据与日前负荷数据进行系统状态估计及系统相关分析,以计算出各馈线所属的DER-EMS所需的电能调度量,并借由通信接口将命令送至各个DER-EMS,DER-EMS将依据其辖下各种类DER的成本求出最优电能调度组合,以协助D-EMS提升配电系统稳定度,并从中获得最佳效益。为避免许多DG并联于配电系统所可能引发的冲击,由DER-EMS来管理其辖下若干的DER,并配合D-EMS调度指令动作,以维持配电网络稳定与可靠。随着目前台湾电力自由化的进程,D-EMS技术预计可协助台电公司维持配电系统可靠性,而另一方面,相关能源服务商可扮演 DER-EMS的角色,以拓展未来相关领域的产业发展。在通信协议标准方面,采用美国DNP 3.0与欧盟IEC 61850规范,为有效整合现有DER,在终端控制侧也需转换多种现有常见规范,如Modbus、CAN、RS485与RS232。此外,H(B)EMS的需求响应可通过自动需求响应ADR服务器整合,并采用OpenADR 2.0 的通信规范。为验证分布式能源整合技术并分析其有效性,智能电网主轴计划第二期规划于台电综合研究所(Taiwan Power Research Institute,TPRI)建构示范系统。其包含中央服务端及客户端接口,服务端可接收配电系统调度中心命令,并据以召集需求响应事件,同时通过网络通信远程发送控制指令至客户端。BEMS系统已取得OpenADR 2.0a的客户端系统国际认证。
图1 分布式能源整合与配电系统电能管理技术的总架构规划4示范系统运转测试与产业布局
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6月4日,南方电网公司2024年第四批信息化项目招标,本次招标最高限价6.4亿元,共开展第四批共5个标的、39个标包信息化项目的公开招标工作,涉及系统建设类22项、专题研究类7项、技术服务类8项、设备采购类2项。详情如下:南方电网公司2024年第四批信息化项目招标公告(项目编号:CG0000022001770742)1
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