计及广义需求侧资源的用户侧自动响应机理与关键问题

自动需求响应是智能电网的关键技术之一,在广义需求侧资源接入的情况下,对用户侧如何实施自动需求响应提出了更高要求。首先,介绍了用户侧的智能用电单元的基本形态,分析了负荷、分布式电源、储能与电动汽车等需求侧资源的适用性;提出了"独立用户+节点型智能用电单元"与"集体用户+聚合型智能用电单元"两种用户自动需求响应运行模式,并给出了相应的电气与信息架构。其次,从系统架构设计、用户负荷特征及负荷预测、负荷可调控性及控制模型、优化模型与方法等多个方面综述了用户侧自动需求响应的国内外研究现状及发展动态。最后,总结分析认为用户侧短期负荷预测、负荷可调控性与可计划性模型、面向自动需求响应的优化运行、综合效益评估等是需要进一步研究的关键问题。     

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。     

居民用户家用电器负荷控制策略研究

在智能用电技术和电力需求响应技术的支撑下,结合智能家用电器负荷特性以及居民用户的用电行为,研究用户侧需求响应(demand response,DR)的响应机理,提出家用电器错峰运行方法,建立典型家用电器的负荷控制策略,实现居民用户用电量的削减,提高用户的用能效率,进而推动用户侧和电网侧的双向互动,鼓励用户参与需求响应项目的积极性。     

用户侧用电需求响应行为研究

随着各种分布式电源和新型用电设备的日益推广以及电力用户对需求个性化要求的提升,智能用电的理念及其技术发展体系应运而生。为获得经济、环境效益的同时提升电能服务质量,研究用电行为并主动整合用户侧资源、优化用能调度已成为一项积极而有效的措施。提出了一种基于用户行为学的家庭负荷,对电力用户侧的需求响应行为展开研究。为了揭示用户用电量对电价、气象、日类型等相关变化因素的响应程度,提出了一种需求响应综合模型。该模型实现了用户在分时电价下的需求响应行为规律的模拟,可为电力公司制定需求侧管理策略提供基础性指导。     

计及户用分布式电源的合作博弈智能用电技术

在智能电网环境下,参与需求侧管理的居民用户可以根据发布的实时电价进行合适的家庭负荷用电安排。文中考虑分布式电源作为居民用户电力自发自用的一种方式,提出基于合作博弈的居民用户智能用电技术。在建立用户电力消耗模型、用电成本模型和负荷控制模型的基础上,将需求侧居民智能用电技术描述为一个合作博弈模型,模型中以多个用户作为博弈参与者,以用户的日负荷用电安排作为参与者的策略。该合作博弈模型在纳什均衡解处,各用户的能源消费最小。算例仿真结果表明,用户参与合作博弈的负荷用电安排可有效降低其电费,且当用户配有分布式电源时,电费将进一步降低。     

特约主编寄语

<正>智能用电作为智能电网的重要组成部分,将供电端到客户端的重要设备,通过灵活的电力网络、高效设备和信息网络相连,形成高效完整的用电和信息服务网络,实现电力资源的最佳配置,达到降低用户用电成本、提升可靠性、提高用电效率的目的。通过智能用电,电源、电网及电力用户间的信息、能量流的双向互动更为显著,一方面电力用户在优化自身用电的同时以需求响应的形式,主动参与电力系统运行,另一方面电网侧充分了解电力用户的需求,以更为     

考虑IEC标准的用户侧电力物联网体系架构研究

用户侧的负荷设备及负荷管理系统如何接入到泛在电力物联网（ Internet of Things， IoT)平台是当前电力物联网建设亟需解决的问题之一。文章在分析用户侧负荷设备物联网系统、抄表系统的组成架构基础上，参照国际电工委员会等标准组织发布的智能电网标准及物联网标准，提出了用户侧电力物联网的体系架构，该架构支持用户侧负荷聚合系统、用户能源管理系统及用户负荷自动控制系统与泛在电力物联网的融合，并以需求响应业务为例介绍了电网互动业务在用户侧电力物联网环境中的执行过程。文章同时提出了用户侧物联网信息交换接口的标准化需求，以满足电网运行及需求侧管理过程中信息交换的需要。     

基于智能电表技术的智能电网负荷识别

传统侵入式负荷识别技术需要在智能电网用户侧每个用电设备的插座上安装传感器,通过传感器获取电器 设备的负荷,导致负荷识别精度较低.为此,提出基于智能电表技术的智能电网负荷识别方法.首先将智能电表安装 在智能电网用户侧总线上,采集全部用电设备的电力数据,并对采集数据进行降噪与筛选处理,得到高质量的负荷数 据集.其次构建时间卷积网络模型,并输入负荷数据集进行训练,输出目标负荷的识别标签,实现非侵入式智能电网 负荷的识别.实验结果表明,所提方法在识别智能电网用电负荷方面表现良好,平均绝对误差仅为１．１３５kWh,证明 了智能电表技术在智能电网中具有良好的应用效果.     

智能电网建设对电力需求侧管理的影响

介绍智能电网对电力需求侧管理可提供的技术支持,分析电力需求侧管理的现状,结合电网与用户互动、先进的实时电价体系、全面的用电负荷监控、合理的分布式绿色电源上网等智能电网的技术特点,分析智能电网的建设将对电力需求侧管理能力提高的影响.     

双边分段竞价的电力市场

电能竞价机制对电力市场中各主体的公平交易和供需互动都起到关键性作用。文中提出了基于电力联营体模式,包含供需双方的双边分段电力市场竞价机制,并对其交易原理和各方效益进行了分析。文中将分段竞价理论扩展到了需求侧,在更好地反映电力生产和消费特性的基础上还体现了购电主体的价格意愿和用电方式的选择,从而更好地保障购电者的权益,而且使可平移负荷在市场中能更充分地发挥其灵活用电的优势,促进削峰填谷。双边分段竞价机制对大用户、惯性负荷等诸多负荷以及未来的用电模式、电力系统整体效益、全社会效益将会带来利益。     

基于改进Adaboost-BP算法的用电行为大数据分析

在智能电网的构建中,电网与居民用电信息的交互主要由用户侧安装的智能监测和计量设备提供。智能设备数量随电网建设扩大完善而不断增长,其记录的用电信息将构成规模庞大、结构多元、类型复杂的用户侧电力大数据,挖掘电力大数据背后隐藏的电力信息是智能电网建设的重要内容。非侵入式负荷监测技术相比于传统电力数据分析,一方面保护了用户的用能隐私,另一方面能够完成对负荷更详细的特征辨识。主要通过非侵入式负荷监测技术结合数据挖掘手段研究居民用电大数据,并准确快速地预测负荷类型和分析居民用电行为。首先设计基于滑动窗口电器投切探测算法,之后介绍机器学习领域中的经典算法Adaboost和BP神经网络,设计了用于居民负荷特征识别和分类的Adaboost-BP改进算法并提出相关标准。算例从BLUED数据库中提取居民用电功率和电流序列,通过滑动窗口算法提取功率序列探测电器投切情况,将libSVM算法、BP神经网络和Adaboost-BP改进算法进行负荷分类测试。测试结果验证了改进算法能够有效提升大量数据样本下对负荷的识别精度并正确分类,同时分类速度快,适用于居民用电行为在线分析的场景。     

智能电网需求侧用户参与度研究模型

为充分挖掘智能电网需求侧与用户参与度的响应能力,探究电网需求侧的用电负荷影响,建立了智能电网需求侧用户参与度研究模型。采用聚类算法在噪声、模糊数据中提取特征数据,并对其进行归一化处理。根据智能电网的调配用电需求量,构建收益函数模型;将用户群体划分结果与博弈论相结合,建立不同类型用户博弈论模型,并组建电网需求侧用户参与度研究模型,定义电价收益、价格响应、智能调配用电时间等参数,为智能电网参与市场环境下的用户参与度调控提供了模型支持。以河北电网为测试对象进行测试,结果表明：随着时间的增加以及电价的降低,用户参与比例为89%,用户满意度均值为90%。智能电网需求侧的响应特性受用户参与度的影响,所提模型可以准确完成智能电网需求侧下的用户参与度计算,确保电网需求侧电力市场的供需平衡。     

基于智能电网高级计量体系的居室智能节电系统设计

智能电网的逐渐兴起将使清洁能源开发、资源综合利用与节能减排、能源（电力）需求侧管理、能效经济、绿、色配额交易融为一体,实现电力系统的多维度整合优化。基于智能电网中的高级计量体系（AMI）,设计了一套居室智能节电系统,利用智能电能表实时显示居室用电状况,根据实时电价智能地为用户提供用电方案决策,提高用户节能节电意识,实现需求侧响应。     

智能小区可转移柔性负荷实时需求响应策略

近年来随着我国电力体制改革的深化与智能电网技术的发展,需求响应开始逐步应用于居民用户负荷侧。针对智能小区的居民柔性可转移负荷,考虑居民负荷用电不确定性,提出一种适用于负荷聚合商的居民可转移柔性负荷实时需求响应调度策略。该策略利用2阶段随机优化模型与基于Copula的蒙特卡洛模拟相结合的方法对各负荷设备进行每小时1次调度决策的实时滚动优化,从而实现居民可转移柔性负荷的实时随机调度。该策略可在不影响用户满意度情况下有效降低用户用电成本,减小负荷峰值及峰谷差,使智能电网条件下的居民可转移柔性负荷能够有效参与到需求响应中。     

基于价格博弈的需求侧管理智能控制系统研究

在智能电网中,需求侧管理是优化资源利用的有效方法,供电公司可以通过采取合适的定价策略以改变用户的消费行为来调整负荷,从而使电力系统负荷峰均比最合理化,用户可根据电价信息规划自己的用电以降低用电费用。设计的智能控制系统具有双向通信功能,能够及时收集电力公司电价信息并及时发布用电计划,同时具有电力计量和智能用电分析功能,并分析了需求侧管理算法模型。最后给出了实验结果,表明可以大大降低用户消费,改善电力系统峰均比。     

智能电网环境下基于多代理的商业用户可控负荷管理策略

智能电网的发展为电力用户积极参与电网运行调控提供了必要的技术支持。文中针对智能电网环境下商业用户的用电响应行为提出了基于多代理系统(MAS)的负荷控制策略方案。设计了包含多类具有一定用电响应能力的用电设备的MAS及互动协调机制,结合商业电力用户的特点,为突出商业用户对整体用电舒适度的要求,在居民用户MAS的基础上增加了负载聚合代理;以酒店类商业用户为例,根据各类用电设备的运行特性建立了相应的负荷响应模型,基于典型用电设备的实时信息,采用区间数排序法确定用电负荷的优先级,构建了以优化商业用户用电整体舒适度为目标的负荷管控模式。通过算例分析,分析了所述模型和方法的特点与合理性。     

我国的电力需求侧管理系统及技术应用发展

1我国的电力需求侧管理系统及技术应用历程 电力需求侧管理主要包括3大方面：节能技术和设备的推广应用;调荷技术手段和经济手段的应用;扩大电力市场,提高电力在能源消费中的比例。即对电力的消耗终端或使用电力的各种用户进行管理以提高其科学用电水平,同时提高电厂和电网运行的安全、经济水平。世界各国从电厂及电网建成初期就开始研究用电负荷特性,如在24小时内必须不间断供电的负荷,白天一班制生产企业用电,二班制生产企业的用电,以及可随机间断供电的电气设备,可控制在负荷低谷时用电设备等。     

基于电力电量预测的需求侧调控机制

该管理模式将长期电力电量预测结果用于对用电负荷的规划调控容量。在规划用电负荷的调控容量时,节约用电、能源替代、负荷管理是适宜的需求侧管理模式。在节电方面,建设能效电厂就是其中一种长效节电措施。可以达到与扩建电力供应系统相同的目的。在整体降低了社会用电消耗的同时,应用能源替代于电力空调和电力采暖上。并结合推广使用蓄热电锅炉、蓄能空调等适用于移峰、错峰目的的蓄能装置,以及可中断负荷管理等手段．同时在具备条件的电力用户侧积极建设一定容量的可调节负荷容量。以长期电力电量预测指标为基础,依靠政府、电力企业、投资人和电力用户等多方面力量。有计划、有步骤地通过建设能效电厂等节约用电方式、能源替代模式、负荷管理方式等管理手段,在预测年限内实现对用电负荷的调控容量。从而实现长期方式下对用电负荷的调控管理。基于长期电力电量预测的需求侧管理机制的目标是实现预测年限内对最大电力、最大电量、最大用电峰谷差等指标在需求侧具备一定的可控容量,     

黑龙江以电力需求侧管理研究成果推进节能工作

近日,黑龙江电力公司采用“智能用电目标下的电力需求侧管理分析模型”,将其成功应用在智能电能表,负荷预测、CDM变压器、能效管理等相关领域,并取得实际成效。 智能用电目标下的电力需求侧管理与分析项目是南国家电网公司批准、黑龙江电力公司2012年重点实施科技项目之一。该项目建立的“智能用电目标下的电力需求侧管理系统模型”为国内首次提出,将填补国内空白。     

基于电力需求响应的负荷管理系统

文中对电力需求侧管理和需求响应的概念进行了介绍,在此基础上,对电力负荷管理系统的发展进行回顾,并结合智能电网的建设,从电力需求响应的视角,指出了电力负荷管理系统的参考发展方向,电力负荷管理主站应能掌握用户响应能力数据,负控终端应具有精细化用电控制能力.通过电力负荷管理系统,为需求响应的实施作准备.