考虑负荷聚合商诚信度及用户满意度的日前调峰市场双层优化模型

新能源大规模并网对电力系统调峰带来较大挑战,在传统电源侧调峰空间逐步殆尽的背景下,亟需高效的市场机制引导用户侧灵活负荷主动参与调峰市场以维持电网安全稳定。结合用户实际情况,综合考虑用户满意度及负荷需求,提出了电动汽车、电采暖、储能等灵活负荷聚合参与日前调峰的市场机制,并建立了聚合商参与日前调峰市场出清及用户侧灵活负荷调度的双层优化模型。其中,上层模型考虑负荷聚合商诚信度的影响,以调度成本最低为目标进行日前市场出清;下层模型考虑用户满意度,以签订合同的形式调用用户侧灵活资源。仿真结果验证了将不同负荷聚合进行联合调度的可行性,表明所提出的策略能明显降低系统调度成本,保证市场调峰的可靠性,确保电网安全可靠运行。     

考虑用户调节行为随机性的空调负荷聚合功率模型

大规模聚合空调负荷可通过需求响应改变其聚合功率,在削峰填谷、平衡新能源波动和提供辅助服务等方面可以发挥重要作用。建立能够描述空调负荷聚合特性的模型对电网调度而言具有实际意义。相较于对独立空调负荷模型的广泛研究,针对空调负荷聚合模型的研究相对滞后且建模时对参数的要求较高。文中以调节空调温度设定值的方法为基础,在考虑室外环境温度变化和用户调节行为随机性的背景下,基于状态队列模型的思路建立了简化的空调负荷聚合功率模型,能够有效减少调度时计算量和实时通信压力。通过仿真分析验证了该模型在电网应用中的准确性和可行性。     

面向主动需求响应的需求侧荷源二重性建模方法

以面向主动需求响应的荷源二重性建模方法为主题,从需求侧灵活性资源参与电网调度的视角分析了国内外在荷源二重性建模方面的研究成果,按照研究对象划分,负荷跟随电源（load-follows-generation, LFG）模型分为一般负荷、储能设备、分布式能源及其组合,对负荷响应建模、优化目标、约束条件、调度方法、控制方式等进行阐述,阐述了负荷跟随发电的模式能够实现主动需求响应,优化负荷曲线,缓解发电侧调度压力,促进可再生能源消纳。     

电动汽车负荷聚合商参与调频辅助服务市场的方案研究

数量巨大的电动汽车充电桩可通过负荷聚合参与电力现货市场和辅助服务市场实现运行成本的综合优化。将对充电用户而言更易于接受的充电负荷灵活调整作为电动汽车负荷聚合商参与调频辅助服务市场的方式，从整体技术方案、市场机制设计、聚合平台设计、评估校核体系设计4个方面，开展了电力市场框架下的电动汽车负荷聚合商参与电网友好互动的方案研究。为解决海量充电桩的控制和通信问题，提出了服务调频辅助市场框架下的电动汽车充电负荷聚合平台云边端协同架构，可为电动汽车负荷聚合商参与辅助服务市场提供参考。     

考虑用户调节行为多样性的空调负荷聚合商日前调度策略

空调负荷作为重要的柔性负荷资源之一,通过负荷聚合商参与电网调控,对改善夏季电网的负荷特性具有重要意义。然而聚合商通过分组控制方式无法最大化地利用空调的可调潜力,并且对用户舒适度有一定影响。从负荷聚合商的角度出发,对用户空调负荷分别采用温度设定值控制,以保持用户调节行为的多样性。在最大化挖掘负荷可调潜力的同时保证用户舒适度,提出了一种基于用户空调负荷温度控制的负荷聚合商日前调度双层优化模型。模型上层以负荷聚合商利益最大为优化目标,下层考虑用户舒适度差异以用户整体不舒适度水平最小为优化目标。采用粒子群整数规划算法进行求解获得单台空调设备设定温度的调节量。通过仿真验证表明,所提日前调度策略可以在给电网提供一定削峰能力的同时,充分挖掘空调负荷的可调潜力,保证负荷聚合商获得最大化利益并且用户舒适度水平更高。     

基于非合作博弈的居民负荷分层调度模型

为促进居民用户柔性负荷资源有效参与需求响应,可以利用负荷聚合商来聚合用户负荷资源参与电网调度。通过将居民用户的柔性负荷进行分类,建立电网公司、负荷聚合商和居民用户的分层调度模型。在日前投标环节,构建了以聚合商利润最大化为目标的日前投标博弈模型,利用非合作博弈思想对聚合商在日前投标市场进行分析,并给出了博弈纳什均衡解的存在性证明;在实时调度环节,聚合商以分类柔性负荷各自用电物理特性作为约束条件,以实时调度和日前投标量之间的偏差最小作为目标函数对用户分类柔性负荷进行实时调度,使得在不影响用户舒适度情况下提高聚合商的利润。算例仿真分析结果表明,所建立的分层调度模型可有效实现居民负荷的需求响应,并使得电网公司、负荷聚合商和用户三方均受益。     

一种小微负荷智能监测与聚合分析系统研究

用户小微负荷资源众多、容量丰富、分布不均,可与电网进行双向互动。为打通电网公司与用户的精细化友好互动通道,实现用户侧小微负荷需求响应资源充分利用,构建了一种小微负荷智能监测与聚合分析系统。首先考虑用户功率、电流等特征差异,提出基于马氏距离相似度匹配的小微负荷构成非侵入式监测方法,实现小微负荷的细粒度监测;然后考虑小微负荷的物理特性和响应原理不同,提出基于用户舒适度指标的小微负荷需求响应能力分级聚合方法,实现小微负荷响应能力评估;最后,在某小微负荷智能监测与聚合分析系统中对所提方法进行实际测试,结果表明,该系统能较好地对小微负荷进行细粒度监测以及聚合分析与控制,可为后续更深层次研究提供测试平台。     

含新型负荷元件的电力负荷建模方法研究现状与展望

面向“双碳”能源政策实施和新型电力系统发展需求,研究新型电力负荷模型与建模方法,能够为电力系统规划、稳定分析、调控与市场化运营提供关键支持。首先,回顾了国内外负荷模型和参数辨识方法研究历程;总结了新型配电网框架下可控负载、分布式发电系统、分布式储能系统和电动汽车等新型负荷元件模型,振荡型动态负荷模型和谐波负荷元件模型的研究进展。其次,对经典负荷建模方法进行了总结与归纳,分析了其优缺点,重点论述总体测辨法。最后,从负荷新特性建模、考虑到新技术影响的动态负荷模型、负荷聚合模型和在线建模方法等几个方面进行展望,为未来的负荷模型技术发展提供切实可行的技术路线。     

电力系统聚合理论概念及研究框架

针对分布式发电、大规模可再生能源及电动汽车等新型主动体入网引起电网运行的安全、稳定及经济性问题,将电力系统与生态学、社会学结合,提出电力系统聚合理论的分析方法.重点研究聚合体的特性建模、聚合过程与评价体系、聚合体间的管理框架及相互关系,进而构建主动体聚合化的资源系统、安全防卫系统、再建系统和智能控制系统等四大系统,实现电力系统的聚合化.进一步对基础聚合单元微电网和高级聚合单元多微电网、虚拟电厂（VPP）、超级电网等各种聚合体的结构、物理及社会特性进行研究,探讨聚合体运行过程中的演变规律和互动方式等动态特性.电力系统聚合理论是一崭新的智能电网基础理论,适应大量智能化、多元化、分布式主动体接入智能电网的发展需求.     

负荷聚合商参与可中断负荷项目的成本效益分析

负荷聚合商可以整合中小型需求响应资源以向电网提供备用。在考虑不同用户的负荷特性的基础上,讨论了负荷聚合商和用户签订的不同类型合同。提出了负荷聚合商的运营机制,包括中断补偿方案、向用户提供前期补贴以及参与系统供需平衡调节。提出了用户、负荷聚合商、电网的成本效益计算模型,研究了各方相互间的影响。最后,基于算例分析了各方成本效益变化特点,验证了额外补贴对各方成本效益的协调作用、补偿方案对聚合商益本比的影响以及参与系统供需平衡调节对各方的影响,并给出了实施项目的相关建议。     

基于电机群分类聚合的配电台区功率调节特性及主动调压方法研究

随着新能源渗透率的不断提高,配电网主动调压成为维持系统稳定的重要手段。为研究当今负荷多样化配电台区的主动调压方法,首先研究了电机负载类型、负载率存在差异时的电压-功率调节特性,揭示了电机功率受带载情况影响的原因。提出了一种基于负载类型与负载率的台区电机分类方法,并建立了台区电机群分类聚合模型,能够有效降低模型复杂度。其次采用分类聚合模型研究了配电台区整体电压-功率调节特性,计及了静态、动态和电力电子等不同负荷类型及占比的多因素影响,并以实际农、商两典型行业为特例进行仿真分析。最后提出了配电台区主动调压方法。针对系统无功充足或无功不足两种情形以及台区主要负荷类型,调节电压使消耗有功或无功达到最小,实现系统经济运行。     

大功率缺失下频率响应负荷聚合建模与分散控制方法

为了充分利用海量分布的频率响应负荷资源,提出一种大功率缺失下频率响应负荷聚合建模与分散控制方法。首先,建立频率响应负荷聚合功率模型,对某省级电网典型场景下的负荷聚合潜力进行评估;在此基础上,基于离线典型场景和在线状态更新这2种方式,提出频率响应负荷分散动作策略制定方法,通过负荷分散动作响应阶段和恢复阶段的控制参数整定,实现频率响应负荷的快速响应和有序恢复;最后,通过某省级电网算例进行仿真验证。仿真结果表明了大功率缺失下频率响应负荷分散控制策略的有效性。     

以统计信息为基础的电网负荷特性记录装置安装地点选择

基于统计信息与实际测辨数据相结合的电力系统负荷建模思想在实践中可行的路线是以变电站聚类，并从中选择典型变电站安装负荷特性记录装置为核心的方法。在简述传统基于聚类分析的位置选择方法基础上，指出在位置选择中应重视各类负荷的特性差异对位置选择的影响，提出一个以静态指数负荷模型的特征量进行聚类分析的负荷测辨装置位置选择新方法。针对某地区电网的实例分析，表明所提方法的可行性。     

单周期Boost APFC电路设计与Simulink仿真优化

单周期控制的Boost有源功率因数校正(APFC)动态响应快,能很好地抑制输入扰动和负载跳变,同时,其控制方法简单可靠.这里对单周期控制的Boost APFC进行了基于Simulink软件的CAD设计、建模及仿真.在总体指标选定的基础上,对电路进行器件参数优化,使设计过程科学,设计的电路具有输入功率因数高、输出电压纹波...     

基于聚合理论的大区电网负荷建模

提出了负荷模型向量基的概念,把基于元件的建模方法(综合统计法)和基于量测的建模方法(总体测辨法)结合起来,以聚合理论为基础,把实测点的负荷模型外推到其他未知点。通过负荷调查统计建立负荷模型系数矩阵,由实测点的负荷模型,通过不相容方程求最小二乘解,得到该地区的负荷模型向量基,区域内的其他任意未知点的负荷模型均可通过负荷模型向量基求出,建立该地区的负荷模型参数库。该方法已应用于实际电网,取得了良好的效果。     

面向需求响应应用的空调负荷建模及控制

空调负荷是一种优良的需求响应资源,对空调的合理调控能够有效缓解供需不平衡,提高电力系统综合运营效率,实现资源优化配置,但这需要建立在对空调负荷运行特性基础理论的深刻理解基础上。文中从空调系统热力学建模、聚合模型、控制模式、调控策略四个角度,讨论了空调负荷在需求响应中的研究现状,并针对目前国内外空调负荷研究的实际情况,对空调负荷进一步的研究方向进行了展望。     

基于广义需求侧资源聚合的电力系统短期负荷预测模型

需求响应计划的广泛实施对电力系统短期负荷预测将产生一定的影响。为了获得理想的预测精度,需要准确计及需求响应因素的实时变化,并将其融入短期负荷预测模型的构建中。首先提出了一种能够通过电价合同实现的需求响应调度方式,该方式借助负荷聚合商机构实现了广义需求侧资源的最优调度,并能够以需求响应信号的形式提供给系统调度员利用。以此为基础,构建了基于广义需求侧资源聚合的电力系统短期负荷预测模型,将需求响应因素融入到短期负荷预测模型的构建中。仿真结果表明,构建的短期负荷预测模型能够有效弥补传统负荷预测模型的不足,有利于提升模型的预测精度。     

考虑多重因素的空调负荷聚合响应潜力评估及控制策略研究

空调负荷已成为电力系统重要的需求响应资源,但由于其类型差异性、接入分散性,造成调度中心难以直接获取其聚合功率并开展调度控制,限制了响应潜力发挥。对此,提出考虑空调负荷聚合响应潜力多类型资源协同调度与精准控制相结合的双层调控框架。在日前调度层,基于近似聚合模型获取空调负荷聚合功率,考虑用户热舒适度、意愿度及可控度等多重因素,建立空调负荷聚合响应潜力评估模型,获取其聚合响应潜力,并结合基础柔性负荷响应特性建立联合调度模型,充分挖掘负荷侧多类型资源参与系统调节的潜力;在日内控制层,针对执行降负荷调温控制策略中空调群组功率跌落现象,为引导其有序参与电网需求响应,建立变状态数的状态队列模型,并引入准备时间对参数异质空调集群进行分组控制,使空调负荷跟随调度计划,提升控制精度,缓解功率跌落对系统运行产生的影响。最后,通过某简化配网系统进行仿真分析,结果表明:所提双层调控框架在调度层可深度挖掘并引导利用空调负荷响应潜力,在控制层实现精准控制并削弱功率跌落负面影响,工程应用价值显著。     

计及可控负荷参与的主动配电网动态恢复供电策略

针对传统基于单时间断面的恢复供电策略难以长时间保持负荷恢复期间的电气孤岛稳定运行问题,提出了一种主动配网多时段动态恢复供电策略。通过引入可控负荷,提高了电网重建的效率和恢复期间负荷的运行稳定性。此外,针对主动配电网负荷动态恢复模型变量过多、难以求解的问题,提出一种启发式孤岛动态调整算法。仿真结果验证了所提策略的可行性和优越性。