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第3章 需求响应业务需求分析
3.1 引言
随着智能电网的发展，很多电力用户的用电场景中都涉及需求响应，它们看似不同，实则有很多共通点。这需要对用电场景有所了解，再从中分析其业务需求的相同之处。
3.2 需求响应应用场景
应用场景是用例的基础，它从用户/使用者的角度描述行为，旨在于用例中完成应用场景时可以突出其特征行为，下面就列举几个典型的需求响应应用场景。这里将用到用户能源管理（Customer Energy Manager, CEM）这个概念，它是管理功能的核心，根据来自电网和/或智能设备的信息来发布决定并实施管理。
3.2.1 用户对电动汽车进行定时充电
如果电力用户想要在上午8点前对电动汽车充好电，他需要按照以下步骤来操作：
1. 用户设置电动汽车（EV）：
选择充电级别——>预先设置结束时间（如：早八点）——>可预先选择激励计划（如最便宜的计费、环保等）。
2.EV通知CEM包括如下信息：
新充电循环的开始——>预先设置的结束时间——>预先设置的激励计划（如未存储）——>预期的功耗分布包括持续时间和与（如时间相关）能源消耗。
3. CEM计算运行计划，并将如下考虑在内：
预先设置的结束时间——>预先设置的激励计划（如未存储）——>关税信息——>若适用的话，考虑分散能源预测——>所要求EV充电的预期功耗分布——>预计其他智能设备能耗——>预计当地能源发电——>本地存储能源量。
4. CEM将计算好的开始时间发送至EV 5. EV依据开始时间开始充电周期
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这里需要注意的是：一般需要添加涉及安全方面应用场景。例如,在电池充电的情况下(电动汽车或其他):如果在这个过程中,EV认为开始或继续充电式不安全的，EV将通知CEM。CEM采取适当的行动。
3.2.2 基于时段电价信息的智能家电控制
目前国家发布了多项电价政策，假如总电费相对较少时，用户喜欢使用热水器，空调等其他家电，则其操作一般为：
1. 用户指导CEM在一定条件下设置热水器、空调和其他电器； 2. 用户在CEM中输入每个设备的运行条件，例如： 热水器：温度90℃——>水位50%。
空调：模式：冷却——>风向：自动——>温度：27。
3. 用户输入在CEM中每个设备的时间条件（理想的开始时间，理想的结束时间）例如：
热水器在上午7点完成加热 空调在上午10点完成冷却
4. 每天中午发表接下来24小时内的电价信息。
5. 根据输入条件，时间条件和电价，用户允许CEM制定一个方案使次日的总电费相对较少
6. 考虑操作时间、操作过程中的功率消耗和电费等等因素，CEM为家电制定运行计划，
7. 用户确认计算结果并提交将要执行的方案 CEM根据方案设定的条件控制每个设备。
3.2.3 响应电力供应商节能请求
响应电力供应商节能请求的智能家电控制，需要尽可能满足电力供应商的节能请求时，假设用户喜欢使用热水器，空调等其他家电，则其操作步骤为：
1. 用户指导CEM在一定条件下设置热水器、空调和其他电器； 2. 用户在CEM中输入每个设备的运行条件，例如： 热水器：温度90℃——>水位50%。
空调：模式：冷却——>风向：自动——>温度：27。
3. 用户输入在CEM中每个设备的时间条件（理想的开始时间，理想的结束时间）例如：
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热水器在上午7点完成加热 空调完在上午10点完成冷却
4. 在上午7，CEM接收接收到一个从下午1点到下午5点的省电请求。
5. 为尽可能满足节能请求，在上午 8点，用户允许CEM利用输入条件制定方案；
6. CEM制定电器在要求节能之前、期间和之后的运行方案，考虑运行时间，功率消耗等
7. 用户确认计算结果并提交将要执行的方案 8. 户激活CEM中的运行方案
CEM根据方案设定的条件控制每个设备。
3.2.4 通过智能电网管理智能设备
智能电网通常需要管理智能设备的能源消耗，下面这个应用场景解释了在七月
十五日，一个家庭用户允许供应商（或能源服务提供商）把他的空调温度设定在规定的范围内，以便在特定的时间减少电力需求。
1.在7月14、15日上午10时至下午2时，供应商要求减少功耗。 2.客户表示他愿意遵守这些请求和确认，例如： 设置指定设备的温度范围并开启空调。
3. 在七月十五日上午，供应商分析了功耗数据，这些数据集聚了所有用户的功耗。并考虑天气预报系统发送的计量数据，再次确认高峰期的高需求。 4. 上午11:00，估计接下来几个小时的电力需求，供应商发送信号给CEM，并要求从12:00至下午2:00尽可能降低300W功耗。 5. CEM通知空调减少的目标值。
6. 中午12点空调降低功耗，并传送功耗给CEM。如果不能达到所要求的设置，空调通知什么方法可以实现。
3.2.5 智能电网管理分布式能源
分布式能源是智能电网新兴资源，应用场景有两种情况：
选择1：这个用户故事介绍了由家庭用户拥有的分布式能源资源如何在高峰期发电来降低电力成本。
1. 客户通过CEM预先设置DER
在一天中的高峰期选择利用DER发电的计划。
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2. CEM检查DER的状态
3. CEM启动DER在上午10:00，停止在下午2:00。
选择2：这个用户故事介绍了家庭用户拥有的分布式能源资源在供应商提供动态价格信号给客户时发电。 1. 客户通过CEM预先设置DER
选择一个计划，当提供XX.XX美分/千瓦的电价或更高时，启动DER操作 CEM检查供应商提供的信号和DER的状态。
3. 上午10:30，供应商提供从上午11:00到下午2:00的电价。 4. CEM接收信号，并与设定的价格进行比较。
5. 如果价格等于或高于设定值CEM开启DER，并且DER准备确认。 6. DER发电从上午11:00至下午2:00。
7. 如果下午2:00后这个费用不再超过上述阈值，CEM指示DER停止发电。
3.2.6 停电前对智能家电的控制
由于各种原因，电网将会停电，在停电前，可对智能家电进行控制，假设用户
喜欢使用热水器、空调和其他电器，则其操作步骤一般为： 1. 用户指导CEM在一定条件下设置热水器、空调和其他电器； 2. 用户在CEM中输入每个设备的运行条件，例如： 热水器：温度90℃——>水位50%
空调：模式：冷却——>风向：自动——>温度：27 3. 在AM 7使发布信息，Pm 1-PM 5停电
4. 考虑电力供应商的停电通知，在AM 8时，CEM利用输入条件制定方案； 5. CEM制定电器在规定停电之前、期间和之后的运行方案。考虑运行时间，功率消耗等
6. 用户确认计算结果并提交将要执行的方案 7. 用户激活CEM中的运行方案
CEM根据方案设定的条件控制每个设备。
3.3 需求响应业务需求
通过对以上需求响应应用场景的分析，可见需求响应的业务需求可分为以下两类：
（1）价格型DR的业务需求
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