数据孤岛下基于联邦学习的用户电价响应刻画及其应用

电价型需求响应离不开对用户价格响应的精准刻画,然而用户对价格的响应大多发生在与聚合商的交互中。并且出于隐私保护需求,这些交互数据往往不被公开,呈现为数据孤岛。针对现阶段用户数据隐私需求和电网调度需求相互冲突的问题,提出了基于联邦学习的用户电价响应行为刻画及其应用方法。首先,构建基于联邦学习的用户电价响应行为刻画的分布式交互框架,将原始数据信息交互转变为特征信息交互。然后,利用差分隐私-联邦近端算法实现不同聚合商电价响应模型的参数聚合,获得区域用户电价响应模型。最后,提出嵌入响应模型的配电网优化运行应用方法,利用改进的策略近端优化算法求解系统实时电价和储能出力。算例表明,所提方法在保障用户用能信息隐私下,能准确刻画区域用户电价响应行为,并改善配电网综合效益。     

基于模糊激励型需求响应的微电网两阶段优化调度模型

针对微电网中风电和负荷不确定性，提出一种基于价格型需求响应（price-based demand response，PBDR）的日前负荷调度和基于激励型需求响应（incentive-based demand response，IBDR）的实时负荷调度的两阶段优化调度模型。在日前阶段，根据用户需求对电价的响应，引入需求价格弹性建立了用户响应模型；在实时调度阶段，为了挖掘不同用户参与需求响应的积极性，利用模糊工具求出不同用户的动态激励方案，提高需求响应项目的参与度。算例分析结果表明，两阶段调度模型相较于只采用日前价格型需求响应提高了风电消纳能力，增加了电网和用户的经济效益；而较于只采用实时激励型需求响应增强了削峰填谷作用，提高系统运行的平稳性。同时动态激励价格比固定式激励价格使负荷曲线峰谷差更小，进一步减少了弃风量。     

实时电价下用户侧电力需求响应模型优化策略及数字仿真

为解决智能电网发展中用户参与电力市场运营的响应积极性以及用户收益最大化问题,本文在经济学原理基础上,引用需求价格弹性系数表征用户的用电量随电价的变化情况,建立实时电价下的用户负荷调节能力模型,根据该模型,进一步研究了基于实时电价的用户侧电力需求响应模型优化策略,考虑用户在不同响应场景和不同负荷调节潜力下的需求响应。解决供电与用电间的电力供需不平衡问题,实现用户积极响应及其利益最大化,并提高系统稳定性与安全性。以某地需求响应系统为例,对进入现货市场交易的用户进行数字仿真,通过算例分析表明该模型能有效改善用电负荷曲线,减小用户购电成本,验证了基于实时电价下的电力需求响应优化策略的优化效果。     

基于需求响应的实时电价研究综述

随着经济与社会的发展,电力产业不断贯穿于各个领域,电力需求量不断增加,智能电网逐渐成为当今电网发展的主要趋势。需求响应是实现电网智能化的重要机制。电价作为电力市场的重要组成部分,是电力市场的无形之手,在电力市场中起杠杆作用。基于需求响应(Demand Response,DR)的实时电价(Real-time Pricing,RTP)策略,则是实现智能电网有效性与可靠性的关键技术之一。介绍了智能电网的需求响应与实时电价策略。从用户侧与供电侧的供需水平出发,系统地总结和分析了国内外现有的实时电价研究模型与算法。讨论了存在的技术挑战,对未来可能研究的实时电价策略进行了展望。     

面向多用户的多时间尺度电力套餐与家庭能量优化策略

在智能互联网环境下,居民用户参与需求响应时的不确定因素对家庭能量管理调度策略的实施效果存在较大影响。为此,提出了一种计及用户响应不确定性的多时间尺度可变电价套餐和用电策略。首先,明确多时段可变电力套餐的定义,基于价格型和激励型响应不确定性机理构建电力套餐的模型,并建立完成聚类后的多用户与电网的模型。其次,通过求解基于多用户和电网的非合作和合作博弈模型,获得最优的电价方案和日前优化计划。然后,根据需求响应信息和用户用电安排建立日内滚动优化模型,获得局部动态分时电价和日内调度计划。最后,根据用户实际响应偏差建立实时调整模型,获得动态激励和实时用电计划。以多家庭用户调度组为例进行仿真分析,通过比较不同模型优化结果,验证了考虑用户响应不确定性的电力套餐及多时间尺度协调优化的有效性。     

基于对数弹性负荷的电力用户实时定价模型

实时定价是当前节能减排背景下的一种有效的智能化需求响应手段。在需求价格弹性的基础上,建立了对数弹性负荷模型,完成了电力用户对基于价格的需求响应方法的实时电价计划模拟。以北京市某地区电网2007年夏季典型日负荷曲线为例进行算例分析,模型结果验证了所提出方法的合理性和可行性。     

峰谷分时电价定价模型研究

能够正确反映电力生产成本和供求关系的峰谷分时电价是实施电力需求侧管理(DSM)的重要手段。借鉴国内外先进经验,分析了峰、平、谷各时段电价的确定方法及用户需求响应,建立了一种综合考虑需求侧与发电侧电价联动和电力需求价格弹性的峰谷分时电价定价模型,并详细介绍了该模型的仿真流程。算例仿真分析表明该模型是切实可行的,它有利于减小电网高峰负荷,改善负荷曲线。     

一种考虑用户耐受度的自动需求响应调度策略

合理制定峰谷电价是现阶段实行需求侧管理的有效手段。引入需求侧的电力需求价格弹性,建立基于电价需求弹性峰谷分时电价的用户响应模型;综合考虑用户用电行为耐受度和用户用电支出耐受度,建立用户耐受度模型,给出基于用户响应和用户耐受度的峰谷分时电价优化模型。最后通过MATLAB软件,采用多目标遗传算法对提出的峰谷分时电价优化模型进行仿真,验证了其有效性。     

需求响应对配电网供电可靠性的影响

鉴于峰谷分时电价能够引导用户用电行为,促使用户积极参与到电力系统的削峰填谷行为中,而负荷与可靠性之间存在着复杂的非线性关系,文中重点研究了需求侧响应对配电网供电可靠性的影响。首先,建立分时电价优化模型:进行时段划分、确定电力价格弹性矩阵和制定各时段电价,再以峰负荷最小及峰谷负荷差最小确定多目标优化函数,考虑电网和电力市场基本约束条件建立分时电价优化模型;然后,在基于二分法的聚类负荷分析法中引入依据电力报价的负荷修正环节;最后,将不同负荷水平下的可靠性指标按持续时间进行加权平均,得到精确的可靠性指标。利用上述模型和方法,对改进的RBTS BUS6测试系统进行分时电价建模和可靠性评估。结果表明,需求响应策略改善了配电网的供电可靠性。     

基于设备用电特征的居民电力需求价格弹性评估

能源互联网建设可实现居民用电设备的状态感知,为需求价格弹性的评估提供全新的数据支持。以此为前提,提出一种基于设备用电特征的居民电力需求价格弹性评估方法。首先,根据需求价格弹性的定义,分析居民用电设备的使用特征与自弹性、交叉弹性的关联性,揭示用电设备可调整性对居民用户电价响应行为的客观约束。其次,针对居民用户因数量庞大且主观响应意愿存在差异而导致的设备用电调整不确定性,结合与用电特征关联的设备可调整性分类,构建基于设备用电调整模糊推理的居民电价响应行为分析模型。最后,将响应结果对应到需求价格弹性矩阵计算,完成居民电力需求价格弹性评估。算例分析验证了所提的方法的合理性与有效性。     

一种基于多参量隐马尔可夫模型的负荷辨识方法

由于电力需求侧负荷形态各异、特性多变,种类繁多,采用传统方法进行负荷辨识时存在识别率不高、模型建立困难、难以推广应用等问题。为此,基于智能负荷控制器(SRLC)的用电参数检测功能和非侵入式负荷监测(NILM)原理,提出一种基于多参量隐马尔可夫模型(MPHMM)的负荷辨识方法。该方法采用4个负载特性参数(电流、有功功率、无功功率、功率因素)作为模型的观测向量,通过模型学习和多次迭代计算,求得与MPHMM模型隐藏状态相匹配的观测序列的最大输出概率和最优状态序列,再采用辅助判别算法对结果进行修正,完成对负荷的最终辨识。通过搭建实验平台对所提方法进行验证。结果表明,该方法辨识准确率可达95%以上,特别是对小功率负荷具有较好的识别效果。     

计及不确定性的高比例清洁能源在微电网中的消纳

近几十年来可再生能源在电网的渗透率逐年提高,其不出力确定性使电网运行更加复杂.因此,为了提高再生能源(renewable energy,RE)接入的可靠性,需要电力系统具有高度灵活性.随着储能系统(ener-gy storage systems,ESS)接入和需求响应(demand response,DR)研究的深入,...     

考虑多负荷聚集商参与的系统日前-日内分层优化调度策略

需求响应（demand response,DR）技术是系统削峰填谷,提高运行经济性和风电消纳的重要手段。针对风电和需求侧资源的时间特性,考虑到电网调度层和负荷聚集商（load aggregator,LA)之间主从博弈的关系,建立了多负荷聚集商参与的日前-日内分层优化调度模型。针对日前风电和价格型需求响应(price-based demand response, PDR)资源的不确定性,采用基于场景和模糊机会约束相结合的方法建立日前调度模型;针对日内多聚集商参与系统运行,采用目标级联分析(analytical target cascading,ATC)法对日内模型解耦,实现了各部分的并行求解。文章算例中通过对PDR和负荷聚集商的调度分别使系统综合运行成本降低了4.5%和6%,且各负荷聚集商收益均高于最低收益率8%,说明所提出的分层优化调度策略能在减小系统综合经济成本的同时保证各负荷聚集商的收益,且在一定程度上增强了系统的调峰能力。     

智能电网条件下的需求响应关键技术

目前,智能电网已成为世界电网发展的大趋势,符合社会和经济发展的必然要求。文章针对智能电网条件下的用户需求响应展开深入分析和总结,调研国内外需求响应的发展现状,从需求响应概念、激励机制、效益评估、支持平台技术、应用于风电消纳等方面对国内外学者在相关领域的研究成果进行总结,并结合典型案例深入剖析,指出当下实施需求响应存在的问题和相关对策,以期为我国智能用电和需求响应的发展提供借鉴。     

当前实施电力需求侧管理存在的问题和思考

目前,电力需求侧管理在我国进入了一个发展较快的时期,国家有关部门出台了很多关于电力需求侧管理的政策,对实施有序用电、提高能效、缓解电力供需矛盾发挥了积极的作用,但在实施过程中也发现了一些亟待解决的问题.为此,从电力需求侧管理相关知识的认知开始,分析了当前实施电力需求侧管理存在的问题和解决方法,为适时完善电力需求侧管理提出意见和建议.     

智能电网——未来电网的发展态势

智能电网已成为近年来国内外有关未来电网发展趋势的热门话题。文章简述和分析了智能电网研究开发背景情况,智能电网的概念、特性和发展智能电网的驱动力,智能电网包含的主要技术,我国智能电网技术研究取得的部分进展以及目前国外智能电网技术研究的新动向。对于如何发展我国智能电网,作者提出了自己的看法。     

VOD系统实现方案及其发展

如何充分利用现有网络资源,实现VOD系统的最佳设计方案是亟待解决的问题.针对VOD视频点播的应用和发展,对VOD系统实现方案进行了分析比较.对基于LAN的VOD系统和基于Web的VOD系统以及分布式VOD系统的应用及其优点、缺点进行了阐述,提出VOD系统具有巨大的发展潜力和市场应用前景.     

计及可中断负荷的电力系统可用输电能力计算

为分析需求响应对系统可用输电能力的影响,提出一种开放电力市场环境下可用输电能力的计算方法。以可中断负荷这一典型的需求响应资源作为研究对象,构建考虑负荷服务实体和独立系统运营商不同利益需求的双层优化模型:上层模型以负荷服务实体的成本最小为目标,确定参与需求响应的用户;下层模型以发电总报价最小为目标确定节点边际电价,同时实现经济调度。将根据需求响应和发电机组报价分配的有功功率作为基态,在此基础上计算区域间可用输电能力。求解双层模型时,运用下层经济调度模型的KKT条件可将双层优化问题转化为均衡约束数学规划问题,根据强对偶理论消除约束中的非线性项,将原模型转化成混合整数线性规划模型。最后,在GAMS环境下调用CPLEX求解化简后的数学模型。通过对PJM-5节点、IEEE 30节点、IEEE118节点和IEEE 300节点系统的仿真计算,验证了所提方法的可行性和有效性,以及在可用输电能力计算中计及需求响应的必要性。     

灰色系统理论在城市年用电量预测中的应用--不同预测方法的分析比较

章对各种不同灰色系统（ＧＭ）预测模型进行详细分析比较,针对城市年用电量需求增长的特点,总结出各种ＧＭ模型的优劣及其适应范围,为电力系统工作人员进行年用电量预测提供参考依据。     

用电需求曲线建模及其应用

根据需求跟随价格变化的原理,用户的用电数量不是确定不变的.本文借鉴经济学的有关理论,从用户调查入手,阐述了用电需求曲线的数学模型及其参数估计方法.在此基础上,分析了用户的电力需求弹性.特别针对电力企业广泛采用的增供促销措施进行了定量分析,发现这种措施在某些情况下可能失效,由此提出了基于用电需求曲线的区别定价方法,指导电力企业采取合理的价格营销策略.