降压节电
降压节电 (CVR) 通常被视为“电压无功优化功能(VVO)” 的一个子集，它是一种节能和降低电网峰值需求的措施，优点是无需客户干预，与其他能效计划相比，具有非常好的成本效益。实施降压节电的方法主要是协调控制电力公用事业馈线的沿线电压，调节变电站内变压器负载抽头 (LTC)、稳压器和电容器组，以低压配网允许的较低电压运行。
根据美国国家标准协会 (ANSI) C84.1标准，在正常运行期间，配电馈线上的电压边界应在 114 V 至 126 V 之间[1]。因此，如果电压保持在 C84.1 推荐电压的低半段（114 V 至 120 V），不会对公用事业资产和客户设备造成任何损害，则降压节电可有效运行。由于电压运行在较低的水平，客户的电压敏感负载消耗较小，实现了节能。最近的有一篇论文比较了美国 37 家公用事业公司的降压节电工作[3]。
为了向公用事业委员会报告节能情况或研究成本效益比以决定进一步部署降压节电，需要通过测量和验证 (M&V) 量化降压节电的节能效益。收益的量化是一项具有挑战性的任务，因为无法同时获得降压节电“投入”和“退出”的测量值。由于其他混杂因素（例如，温度、季节和一天中的时间段）的变化会对负载消耗产生深远的影响，因此估计降压节电“投入”和“退出”瞬间之间的负载偏差成为一项极其复杂的工作。最重要的是，分析中使用的数据质量及其固有的噪音会使过程进一步复杂化。
我们需要降压节电测量和验证标准吗
“IEEE CVR M&V 标准工作组”于 2020 年 10 月受“IEEE电力与能源协会 (PES) 配电小组委员会”内的“IEEE 电压无功工作组”委托，研究是否需要制定行业认可的降压节电测量和验证数据收集和管理标准。该工作组由来自电力公司、技术开发商、国家实验室和学术界的互补专业知识组成。该工作组的主要动机是找出在整个行业进行测量和验证分析的差距，确定数据中的异常情况及其对不同类型方法的敏感性，并推荐一条努力填补差距的前进道路。
适当的流程将帮助公用事业单位以精确的方式评估降压节电的实施。该标准将补充该小组的现有工作，包括 IEEE P1885 评估、测量和验证配电系统电压无功控制优化指南草案。工作组对当前的做法、问题和制定既定程序的必要性进行了全行业调查，如以下部分所述。
公用事业调查和研究
共有 30 人参与了此次调查。参与者来自公用事业、咨询、学术界、制造商/供应商和国家实验室。调查的关键要点如下：
1. 所有参与者都强调了数据质量问题，包括非数字/缺失、插值、重复和异常值数据，以及与投入降压节电计划相关的问题。由于在运行 24x7 操作和/或不规则循环（偏离常规投入/退出测试）时没有保持投入降压节电计划，数据变得不相关，这使得分析不稳定。
2. 指出了清理过程后产生的数据缺口以及重建缺失数据点的必要性。
3. 在同一数据集上使用不同的方法时观察到差异。
4. 大多数参与者认为应该有一个既定的程序来进行测量和验证，以计算正确的收益成本比，修改监管要求，简化数据处理方法，并选择降压节电因子计算方法。
5. 不同的公用事业公司有不同级别的委员会监督，包括但不限于定期更新降压节电系数、基于降压节电计划的节能量惩罚因子、是否以及如何使用损失因子来估计客户节能量。这些使得评估过程不一致。
通过调查答复的研究，使用从四家公用事业公司收到的数据进行了综合分析。研究结果得出以下观察结果：
1. 无论采用何种方法，数据集的质量（即异常电压和/或功率数据、降压节电运行中断、不规则循环）都会影响对降压节电效益评估（即降压节电因子、节省）的分析。
2. 使用清洁和重建的数据集在评估结果中观察到差异。
3. 检测不准确的降压节电状态会影响降压节电收益分析，并影响所有类型的数据重建过程。
4. 必须始终保持负载以准确分析收益。任何临时或永久的负载转移都可能危及分析。
5. 根据来自不同公用事业公司的试点和项目级研究，什么被认为是准确的降压节电因素没有明确的界限。
6. 正如调查反馈中所指出的，数据解析对测量和验证分析的影响很小。
7. 关于如何对数据分布施加约束，以过滤掉任何方法中极其不同的数据，没有经过验证的假设。
关注的热点
公用事业公司认为在选择方法时缺乏明确的指南是降压节电测量和验证的主要挑战。超过 70% 的受访者认为，既定的测量和验证程序将有助于开发降压节电业务案例、维持预期收益、满足监管要求以及简化数据清理流程以进行收益估算。此外，超过 80% 的接受调查的参与者认为，既定的测量和验证程序将有助于根据数据可用性选择方法。
降压节电部署中的电网现状是很多公用事业公司已在数百个馈线上推出降压节电计划，这进一步证明电力公司已准备好采用行业公认的标准来支持他们的努力。根据调查和研究，工作组得出结论，该行业需要标准化的数据管理实践（包括清理、重建和分析），其中至少包括：
» 识别循环计划的中断，以及需要进行清洗的数据。
» 标准化数据的采样间隔以获取真实状态。
» 检测准确的降压节电投退状态。
» 检测异常值。
» 识别负荷转移，以及在测量和验证方面处理这些变化。
» 异常数据的数据清洗和重建方法。
» 一种确定降压节电因子范围和系统级降压节电因子的方法。
» 根据准确的降压节电投入状态、功率和电压数据确定数据是否充足。
» 基于数据可用性进行方法选择和假设验证。
下一步
该工作组在 IEEE PES电压无功工作组下工作，目前由来自行业、国家实验室和学术界的多名志愿者组成。工作组成员每两周召开一次会议，讨论标准的各个部分，特别是与在实际降压节电部署方面具有专业知识的公用事业成员进行讨论。该计划是在 2022 年中期之前制定、审查和发布该标准。
准确估算智能部署降压节电和电压无功优化收益，这是电网确保比以往任何时候都更高效运行的关键时刻。提供一个行业标准，可以进一步作为电力公司提供工作的指导方针和路线图，以最好地应对这一挑战，这一点至关重要。只有通过加入工作组并投入时间和专业知识，集思广益，并开发有效解决现有挑战的解决方案，吸纳不同领域专家的专业贡献，才能实现这一目标。
