隨著“雙碳”和新型電力系統的推進,要求低壓用戶能夠參與需求響應,實現源網互動。需求響應通過電價的調整,使用戶改變其固有的用電模式,達到負荷削峰填谷的作用,一方面要求低壓負荷、分布式發電設備等負荷信息詳細、準確,另一方面需要低壓用戶能夠主動參與需求響應。電力指紋”技術應運而生,通過對負荷的精確識別、精準控制,使低壓用戶能夠主動參與需求響應,使得用電更為智慧。
來源:北極星輸配電網 作者:劉斌 (貴州電網有限責任公司電力科學研究院)
電力指紋技術是貴州電網公司首次提出,通過采集用電設備的電氣數據,利用人工智能技術和大數據技術挖掘出能夠表征設備特性的“電力指紋”特征,結合侵入式和非侵入式識別方法對設備的類型、特性、參數以及用戶行為習慣等進行識別,實現對用電設備的監測、控制、管理和友好交互。
電力指紋終端設備通過采集用戶用電設備信息,識別出用電設備類型,結合用戶行為習慣,計算出可參與需求響應的柔性負荷;再通過用戶設定的用電模式,結合下發的電價信息,自動響應需求側調整信號。整個需求響應過程無需用戶進行繁瑣的操作,通過電力指紋終端設備自動參與、自動響應,大大提高了需求響應的實時性和參與度。
不僅如此,電力指紋技術還能實現用戶的安全用電。據統計,2021年至2022年6月,全國消防共撲救火災119.4萬起,電氣引發的占30%左右,電氣仍是引發火災的首要原因。較大以上火災則有三分之一系電氣原因引起,且以電氣線路故障居多,占電氣火災總數的近八成。
電力指紋技術通過對電氣線路中的設備運行的電信號進行高頻采集、特征量提取與學習、人工智能識別、事件準確分析、設備精準感知和算法的在線持續進化等,在多電器混合運行工況下能夠準確識別危險電氣設備、危險用電行為、危險電氣事件,對危險因素進行管控,從而實現電氣火災的主動防御。
隨著電力指紋技術的研究應用,將帶動低壓用戶的智慧安全用電產業鏈,包括需求響應、監測運維、家庭能源管理系統等,市場應用前景巨大。同時,對主動防御電氣火災,促進國家公共消防安全,促進人類文化遺產保護,大幅減少人民生命財產損失具有重要意義。
目前,貴州電網公司已投資4250萬元開展電力指紋技術研究,研制了三代電力指紋終端設備,包括電力指紋插座、電力指紋集中器等,并在貴州大學和西江苗寨開展了示范應用。近期在廣州白云電器設備股份有限公司進行了設備的第三方測試,侵入式識別準確率為97%,非侵入式識別準確率達到了90%,處于國際領先水平。