作为电力系统瞬时平衡的主动方，用电设备的负荷特性及用户的负荷需求很大程度上决定着电网的安全稳定性。

1、改善用电设备的负荷特性

（1）改善负荷的时间特性

现有改善负荷时间特性的方法主要有2种：

一是应用峰谷分时电价，缓解高峰时段电网调峰压力，提高负荷率；

二是开发利用可中断负荷（interruptible load，IL）。

这2种方法从技术手段和实现目标来讲，都可认为是电网友好的用电技术。

削峰填谷不仅能够使负荷曲线平坦，有效地降低损耗，提高电力系统的运行效率和稳定性，还可以延缓、减少电力设备投资。如蓄冰空调利用用电低谷时期储存的能量满足负荷高峰期的制冷需求，较好体现了转移用电负荷和平衡用电负荷的削峰填谷思路，可较为明显地降低城市夏季高峰负荷。但由于其安装成本较高，因此该技术的大力推广仍需要相关配套政策的扶持。

作为电网的紧急备用发电容量资源和输电容量资源，IL对供电可靠性的要求不高，在一定的经济补偿或赔偿条件下，对小概率停电事故可以容忍。当电网高峰期或遇到重大冲击时，调用IL比调用电源更具有时效性和经济性。由于国内电力市场开放程度有限，目前Il尚未组织市场交易，仅由调度机构按照“有序用电”的相关措施按需调用。

（2）改善负荷的频率特性

电网友好的用电技术考虑用电设备主动响应电网的实时频率。如在部分用电设备（如热水器、电动汽车充电负荷）中加装控制装置，当电网中负荷或发电机出力变化，造成频率偏移超出正常允许范围且偏移量持续一定时间，对电网安全稳定运行造成威胁时，用电设备中的控制装置能够自动监测并判断频率的变化，分析并判断当前电网频率偏移的程度，自主选择相应的调整控制策略，短期内调整用电设备的运行参数，提高电网保持平衡的能力。这样，不仅节省了通信时间和费用，更因其短暂的响应时间，不会降低用户的用电体验，真正体现了友好的含义。

应用电网友好频率响应技术后，用电设备不仅可以作为电力系统的备用负荷，还可以帮助实现频率管理，在容量市场中起到与发电机类似的作用，这将为电力系统的控制增加更多的灵活性。

（3）改善负荷的电压特性

改善负荷的电压特性、避免节点电压降低时，用电设备消耗更多的无功功率。不同的用电设备具有不同的电压特性，其中，空调负荷是近年来城市电网中负荷比例较高、电压特性不利于电压稳定的代表，且空调负荷一般是非刚性需求。因此，改善负荷电压特性，较多以空调负荷为研究对象。现有分散型和集中型的低压减载技术不能兼顾响应动作的可靠性、时效性及经济性，并且还会给用户带来不同程度的不便。

从负荷侧考虑，当电网电压的偏移幅度和偏移持续时间超出了正常范围，电网有可能失稳时，如果受端电网中的负荷能够主动响应，短时微调其运行参数，将有利于电网的电压稳定。例如上文中提及的电网友好控制装置可根据不同用电设备的负荷特性自行设定电压偏移门槛值和电压异常持续时间门槛值，当控制装置监测出物理量的偏移（偏移幅度、持续时间）达到了响应门槛值，即可根据相应的控制策略自行切除部分负荷，尤其是电压特性较为突出的用电设备负荷（如空调类负荷）。在电网发生过载、电压稳定受到威胁时，借助城市民用或商用负荷在城市电网负荷中的重大比例，即可及时调整城市电网电压水平，有利于电网的安全稳定运行。

电网友好用电技术具有广阔的应用前景，部分发达国家已经在这方面展开了积极尝试。如美国西北太平洋国家实验室（pacific northwest national laboratory ，PNNL）已着手研发一种新型控制器，该控制器嵌入用电设备中，能够监控电网运行状态，适时响应，以平衡电网的供需关系。该控制器的研发基于美国现有电力市场的电价机制，从电力设备端出发，维持电网稳定运行。

（4）综合改善负荷特性

对用电负荷的研究离不开用电环境，目前，城市热岛效应、温湿效应和累积效应及其对用电负荷的影响逐步成为新兴的研究热点和重点。

可研究不同用电环境下，城市电网的负荷结构、负荷水平以及不同用电设备的负荷特性对电网安全稳定运行的影响，综合分析上述改善负荷特性的思路，提出电网友好的用电方式。制定各种紧急情况时的响应控制策略，协助电网快速恢复系统频率稳定和电压稳定。同时，新型的用电方式支持分时电价、阶梯电价以及节能减排政策，可有效地降低电力用户成本，提高系统运行稳定性。进一步，亦可考虑研究不同用电设备间的协调响应控制策略，分析多种响应模式，提出优化方案，真正地达到电网友好、安全用电、经济用电的目标。

2、电网友好用电技术的支撑性技术

（1）高级量测系统技术

电网友好用电技术要求用电设备实时获取并及时分析处理精确、可靠的电网数据信息（如频率、电压等）。而作为电网友好的支撑性技术，高级量测系统具有电能计量以及用电信息采集、处理、监控、计费、资源调度等功能，可最大限度地满足电网友好用电技术的要求。

全面考虑国内分时电价和阶梯电价的电力市场现状，在现有智能电表、柔性电力负荷控制等技术的基础上，有针对性研发新型高级量测系统技术，开发家庭控制网关、智能插座等电网友好装置。通过家庭控制网关可以实现用电设备的自动识别，支持电器电能计量、功率测量等功能。通过智能插座可以及时感知电网异常运行状态，使用电设备主动响应。

上述研究不仅可以辅助电网友好技术的实施，二者的配合还将真正地实现信息一体化和用电智能化，有利于推动智能家居、智能楼宇及智能小区的建设。

（2）用户用电互动平台

电网友好技术的内涵之一是“灵活互动”。国内虽然已经实现了电力营销流程标准化，建立了客服中心，开展了有序用电、IL等需求侧管理实践，但在提升用户服务体验、优化用户用电方式以及提高终端用能效率等方面仍存在较大不足。

为彻底贯彻电网友好的内涵，有必要研发可正确引导用户灵活选择用电方式、鼓励其主动参与供需平衡的用户用电互动平台，开发用电方式选择、响应激励措施、远程缴费、报修等多种互动服务功能模块，以提升用电设备的用能效率，实现电能量交互，满足电力用户的个性化、差异化服务需求。作为用电技术中一项重要的支撑技术，该平台不仅体现了智能用电的互动性，还将为调度系统实现更加准确、实时、精细的调度提供坚实的基础。在互动平台的支持下，电网友好用电技术将有效优化用户用电行为，加强能效管理，实现电网安全稳定运行、用户经济用电、发电部门酌情发电的三赢局面。