需求侧响应中的经济学原理

电力需求侧响应就是运用系统可靠性程序或基于市场的价格去影响需求的时间和水平。对需求侧响应理论研究和实践操作中密切相关的几个经济学原理进行了系统阐述,以对需求侧响应的经济学原理有一个全景理解,包据电力短期行业供应曲线的跃变特性,电力需求弹性的非线性和不对称性,以及电力需求侧响应的非纯公共物品性。指出应采用极短期电力需求弹性和长期需求弹性以及公共物品最优标准来进行需求侧响应的评估;     

基于用户效益的电力需求响应算法研究

智能电网与互联网、人工智能、深度学习等新技术的不断深化发展,让以用户经济效益为中心的需求响应越来越成为供电服务与电力需求侧管理的核心。基于用户经济效益的电力需求响应研究,不仅要满足电网安全稳定运行和优化资源分配,更重要的是从用户角度出发,建立用户经济效益与需求响应的模型。首先,介绍基于用户经济效益的电力需求响应管理,提出一个典型的用户响应场景,并对电力需求响应条件下的用户效益进行建模;接着,对用户效益的最优化问题进行理论分析,论证了该问题最优化解需要满足的条件;然后,提出了一个动态的分布式算法,证明不仅能够得出最优化解,而且可实现线性条件的计算量,从而实现分布式计算能力。所研究的内容证明了在一定条件下的算法收敛性,同时提出了一般应用条件下的算法适用性。仿真结果显示该算法能够实现最优化解,并且解具有收敛性。     

考虑可控负荷功率调整的电力服务商分段式补偿定价决策

鉴于分布式电源出力和终端用户负荷需求的随机性,电力服务商实际购买电量与电力市场竞标电量存在偏差,这种偏差会带来惩罚成本。为此,考虑将需求侧可控负荷作为可调度资源,基于可控负荷用户增/减负荷成本函数,提出了一种分段式价格形式的多选项可控负荷功率调整补偿合同。为实现电力服务商与可控负荷用户双赢,建立了兼顾电力服务商经济效益和可控负荷用户需求响应效益的 型stackelberg主从博弈模型,并采用基于遗传算法的逆向归纳法求解。最后,通过算例对比了分段式补偿电价和固定补偿电价下电力服务商运营收益和可控负荷用户功率调整量之间的变化情况。仿真结果表明,所提出的分段式补偿定价方法能够明显降低惩罚成本,有效提高用户需求响应的参与度,实现需求响应资源的优化配置。     

自动需求响应在中国参与主体的职责与运作模式研究

需求响应理念被引入中国三十多年来,不断得到发展,已经形成了政府为主导、电网企业为实施主体、电力用户参与的格局,并取得了一定的经济效益和社会效益。自动需求响应对电力工业、能源经济发展以及环境保护有着重要的战略意义。本文从广义和狭义两方面解析自动需求响应的定义,分析参与自动需求响应主体之间的关系及内在联系,研究提出适合我国的自动需求响应运作模式。     

电力市场下的需求响应研究

介绍了电力市场下的需求响应,包括需求响应的概念及其分类、需求响应成本和需求响应效益.分析了需求响应的短期市场影响效益、长期市场影响效益以及系统可靠性的效益等.同时,介绍了市场下的需求响应在国外的应用情况,并给出了在我国电力市场下实施需求响应的一些想法.     

电力需求短期分时价格弹性的特性及其应用

运用生产经济学中的要素派生需求理论，论证了电力需求对峰谷电价短期价格弹性的特性，揭示了自弹性和交叉弹性之间的关联性，得到各时段自弹性与交叉弹性之和为0的结论，其物理意义是各时段电价等幅变化在短期内不改变用户的日用电分布。作为上述结论的应用，提出了在季节性峰谷电价定价中，在达到一定负荷控制目标的同时调节电力公司和用户效益分享比例的方法。最后对短期价格弹性的特性进行了实例验证，并对所提出的季节性峰谷定价方法给出了数字算例。     

电力市场化改革背景下电力需求响应机制与支撑技术

全面梳理国内外实施需求响应的理论与实践,系统归纳电力需求响应的类型、机制、评价体系和支撑关键技术。针对当前电力市场化改革背景下电力需求响应正进入商业化实施阶段,提出电力需求响应理论架构,包括需求响应商业化实施总体目标、响应机制、性能评价方法与支撑技术等关键要素。     

需求响应参与电力平衡的成本效益评估方法

电力供需平衡是电力规划考虑的关键问题之一。“十四五”期间,中国能源消费仍将刚性增长,能源保供压力持续存在。取暖降温、电动汽车等用电负荷的增加导致电网尖峰负荷更加突出,给电力平衡带来新的挑战。需求响应参与电力平衡是解决电力平衡问题的一种新思路,能够提高电力规划投资效益。通过介绍需求响应参与电力平衡的基本方法,提出了需求响应参与电力平衡的成本效益评估方法,结合案例验证了方法的可行性和有效性。结果表明：需求响应参与电力平衡的经济性与需求响应补贴标准和需求响应比例有关,经济性随补贴标准提高而下降,随需求响应比例的增加先增加后下降,降为零时的需求响应比例为参与电力平衡的最佳比例。     

考虑成本与收益摊配的电力需求响应博弈模型

随着综合能源系统的发展,需求响应技术作为释放系统潜力的重要手段受到了越来越广泛的关注。文章提出了一种综合能源系统中的电力需求响应机制。首先,针对电力需求响应过程中存在的3个主体:电力系统运营商(grid operator,GO)、电力需求响应聚合商(electric response coordinator,ERC)、综合能源用户(integrated energy user,IEU)提出了一种交易架构;其次,以各主体运行经济性最优,基于博弈论构建了三主体交易模型;而后,提出了由于GO参与电力需求响应带来的可靠性提升等价经济收益在GO和ERC之间的收益分配方法,以及IEU参与电力需求响应带来的用电满意度下降等价经济成本在IEU和ERC间的成本分摊方法;最后,基于目标分析级联法(analytical target cascading, ATC)原理和NSGA算法对所提出的模型进行优化和求解,通过算例仿真证明了模型的有效性和合理性。     

面向电力需求侧主动响应的商业模式及市场框架设计

中国智能电网的发展面临峰谷差持续拉大、空调负荷不断攀升、新能源接入等新挑战,而电力需求响应是解决上述问题的有效方法之一。中国新一轮电力体制改革正在稳步推进,为电力需求响应的发展提供了重要契机。在此背景下,文中分析了不同市场环境下电力需求响应的开展情况,提出了适合中国国情的面向电力需求侧主动响应的商业模式。通过分析需求响应与电力市场的关系,设计了与中国电力市场改革相互协同的包含需求响应的市场框架:在第1阶段建立与电量市场相对独立、包含需求响应的辅助服务市场;在第2阶段建立与电力市场相结合、包含需求响应的辅助服务市场。此外,分别介绍了2个阶段中需求响应的产品类型、出清方式和考核方式。面向电力需求侧主动响应的商业模式和市场框架要随中国电力市场的发展而不断完善,需求响应将在电力系统的稳定性和经济性方面发挥更大作用。     

基于多时间尺度需求侧响应模型的网损优化方法

合理利用需求侧响应可以提高和优化配电网经济运行水平,降低电网网损。针对中长期需求响应特性及短期需求响应特性进行研究,提出了基于多时间尺度需求侧响应模型的网损优化方法,选择了粒子群算法作为优化算法,基于编制的潮流计算程序,加入了一定的约束条件,对IEEE 30节点的配电网进行算例分析,仿真结果较好地验证了所提出的基于多时间尺度需求侧响应模型的网损优化方法的可行性和有效性。所提方法主要是为网损优化提供了新思路,有助于电力企业提高经济效率。     

电力市场下考虑煤质影响的火电机组多目标优化调度

为了解决火电厂发电的经济效益与环境保护之间的矛盾,研究了电厂入炉煤质对煤耗和排放的影响,建立了电力市场下火电机组短期多目标协调优化调度模型,并采用重构归一化欧氏距离评价函数的方法处理多目标问题。采用5个火电机组的系统算例进行仿真计算,结果表明:多目标优化调度能够协调经济与环境之间的矛盾;入炉煤质影响电厂效益和污染排放;重构归一化欧氏距离评价函数能够获得较满意的多目标优化结果;电力市场下的优化调度能获得更高的经济效益。     

考虑需求侧电价的配电网储能设备运行策略与容量的协调优化

光伏、储能和需求侧响应的协调运行可有效平抑负荷波动并提升配电网运行的经济性。为实现通过主动运行提升配电网资产利用率的目标,本文首先改进了主动配电网的运行策略,在电网正常状态下,考虑了用户舒适度以及用电经济性的双重需求,建立了基于启发式滑动数据窗滚动技术的价格型空调快速响应模型;在电网故障状态下,提出了考虑用户赔偿的激励型空调负荷响应模型,以及故障状态下存在互联的馈线组内广义需求侧资源协调调度的共享策略,以减少线路的冗余备用。其次,建立了基于以上运行策略的配电网主动运行收益模型,以及以配电网效益最大为目标的配电网需求侧电价、储能运行策略和容量配置的协同优化模型。最后,以改进的IEEE-33节点配电系统为算例进行了仿真。仿真结果验证了所提模型的有效性,并探讨了用户负荷需求侧资源参与程度对储能配置的影响以及共享机制对提升配电线路利用率的贡献,为主动配电网广义需求侧资源优化配置提供了参考。     

基于区块链的需求侧响应方案设计与实现

为解决需求侧响应过程中各个主体不互信而导致成本高、沟通不及时的问题,在梳理区块链通用技术原理基础上,给出区块链需求侧响应方案的整体架构、交易流程、数据上链设计、智能合约设计、网络搭建方案、共识机制等,并从多个维度开展效益分析,为既利用中心化管理优势又提供非中心化存证及监督功能提供了思路。仿真搭建了由7个节点组成的需求侧响应联盟链网络,验证架构和模型的可行性,并给出了界面设计示例;基于搭建需求侧响应区块链应用的效益函数,以河南省需求侧响应场景为例,说明了区块链技术应用于需求侧响应技术的经济性和可行性。     

基于模型预测控制的微电网多时间尺度需求响应资源优化调度

为了解决微电网自身分布式能源就地消纳及参与上层电网需求响应的功率调度问题,提出一种微电网多时间尺度需求响应资源优化调度方法。建立了微电网多时间尺度需求响应调度框架,结合微电网的运行成本和需求响应补偿收益建立了日前最优经济调度模型;为了校正可再生能源和负荷的预测偏差,基于模型预测控制(MPC)方法建立了以联络线功率偏差和储能荷电状态(SOC)偏差最小为目标的日内滚动优化调度模型,通过引入可调容量比例因子考虑了微电网联络线功率的调节能力,保证微电网在消纳可再生能源的同时具备一定的可调容量;以实际微电网示范工程为例分析验证了所提方法的有效性和可行性,实验结果表明所提框架可使微电网有效地参与短时需求响应市场。     

安徽省黑色金属冶炼及压延加工业电力经济关系及用电量预测

通过对安徽省黑色金属冶炼及压延加工业经济电力数据的分析,论述黑色金属行业发展主要经济指标与行业用电量之间的动态关系,找到用电数据与经济指标变化不一致的根本原因。并通过选取合理的经济指标,给出安徽省黑色金属行业发展形势与行业用电需求变化趋势之间的量化关系,并据此对安徽省黑色金属冶炼及压延加工业用电量进行短期预测。