新时期下的电力需求侧管理

1开发、调度需方资源的充分性按照综合资源规划(IRP)观点,电力需求侧管理实施是和供方能力(发、输、配售电)建设同等重要的需方资源。该需方资源的使用,无需一次能源消耗,零排放,供电成本低于任何形式的发电资源。新的能源形势要求我们必须加强需方资源开发、调度工作力度;同时急需优化电网负荷特性。1.1需方调峰资源潜力巨大不少研究报告将电网尖峰负荷视为可转移负荷,实际上是错误的,因为构成电网尖峰负荷的主要部分是不可转移的。测算一个电网需方调峰资源潜力,是开发、调度该需方调峰资源的前提。以下所给需方调峰资源潜力调研、测算…     

完善电力负荷管理系统与开发调度需方调峰资源研究

在分析当前电网供需形式和负荷特性的基础上,论证了电力负荷管理系统在开发、调度需方调峰资源、改善电网负荷特性、确保电网安全和零售电力市场运作工作中的重要性;分析、论证了电力负荷管理系统的实时性要求和需方调峰资源开发、调度效益;介绍了先进国家需方调峰资源开发、调度经验和我国部分省(市、区)实践;给出了新时期电力负荷管理系统新应用功能设置和发展方向.     

需求响应调度树的构建及评价方法研究

电力需求响应以其较低的运行成本和实现电力系统供需平衡的较高潜力逐渐成为智能电网研究的新热点。需求响应技术可以通过电价或激励信号使用户做出响应,改变电力消费模式,为用户侧带来经济效益,为电网侧实现削峰填谷和电力系统安全稳定运行提供可调度资源。基于需求响应业务的发展现状,在OpenADR标准框架下对比了寻求最小生成树的Kruskal算法和Prim算法,并以此为基础,以苏州城区光缆路由的网络拓扑图为例,构建出物理距离最小的基本调度树和基于考虑链路损坏问题的多播调度树。最后,从阻塞率和资源占用率的角度,分别对由容量矩阵和距离矩阵所构建的需求响应调度树进行评价,并进行累积分布分析。     

完善电力负荷管理系统进行需方调峰资源调度

在分析当前电网供需形势和负荷特性基础上,论证了电力负荷管理系统在进行需方调峰资源调度、改善电网负荷特性和电力零售市场运作工作中的重要性,提出了电力负荷管理系统的实时性要求。     

主动配电网中负荷主动管理系统研究与应用

为充分利用用户侧资源,提高居民负荷在电力系统调度中的参与度,主动配电网中负荷主动管理系统采用先进的网络通信技术、传感器技术和计算机技术,基于负荷预测和发电预测,通过智能用户终端实现用户交互,采集用户用电信息和用电偏好,分析负荷特性,优化用户能效,将居民负荷纳入配电网调度范围,实现了主动配电网中负荷的主动管理,使负荷侧和供电侧实时互动。负荷主动管理系统目前在贵阳示范现场投运,试验数据表明,通过主动管理用户侧负荷,能够有效降低负荷峰谷差,提高新能源消纳率,促进电力资源合理配置,改善电网运行曲线,提高配电网智能化水平和运行稳定性。     

家庭需求侧资源与电力供应商双向交互策略

需求侧资源参与到家庭与电力供应商之间的能量交换过程,能够降低自身用电成本。针对可平移负荷不同用电特点进行综合建模,结合电动汽车、光伏,小微储能装置模型提出新的家庭需求侧资源与电网的双向能量交换模型,通过求解该模型,对比分析了在需求侧资源中加入可平移负荷前、后所得的调度结果,负荷平移后,家庭电费明显降低,且起到了削峰填谷的作用;讨论了需求侧资源与家庭和电网之间单向与双向交互模式下的经济效益,得出了智能家庭最优调度策略,为进一步的家庭实践打下基础。     

德国需求侧资源利用模式及其对我国的启示

在德国能源转型和电力市场2.0的背景下,需求侧响应作为电力系统中的可控资源,能够有效降低峰值负荷、平滑负荷曲线,提高电力系统运行的经济性和灵活性。首先介绍德国电力系统中典型的需求侧响应设备,分析德国需求侧资源的典型应用场景,最后结合我国电力体制改革的背景,总结归纳了德国电力体制改革的经验对我国的启示,并进一步提出了我国需求侧资源利用的路径。     

智能电网框架下的DSM成本效益分析模型

智能电网的一个重要作用是利用先进的信息技术全面、动态地整合用户侧资源,平衡电力供应缺口,实现对整个电力系统运行的优化管理。在智能电网的基本框架下,借鉴已进行电力工业市场化改革的发达国家的电力需求侧管理经验,结合我国的实际情况分析了电力需求侧管理的可行性及相应措施。综合考虑社会、电力用户、电网公司、发电厂各方的利益,建立了合理的需求侧管理成本效益分析模型。引导电力用户优化用电方式,提高有限资源和能源的利用效率,满足电力工业的可持续发展和不断增长的社会需求。通过一个具体的算例,证明了需求侧管理可以有效地减少电力和电量的消耗,节电潜力巨大。     

基于可中断负荷的机组组合优化调度模型

机组组合是制定日前调度计划的重要内容,主要是确定机组的有功出力和启停状态。在智能电网大力建设背景下,需求响应成为重要的互动资源,本文综合考虑电源侧与负荷侧的特点,比较不同需求响应手段的使用范围,选取可中断负荷并将其作为一种虚拟的发电资源,融入到机组组合中,建立优化调度模型。算例结果表明,所建模型有效降低了系统运行成本,减少效率差的小型机组的频繁启停,同时用户还获得收益,说明考虑可中断负荷的机组组合优化调度模型有利于电力系统的可靠经济运行。     

新形势下电力系统供需互动问题研究及分析

供需互动是电力市场化改革、智能电网建设、可再生能源大规模并网等电力系统新形势下的发展趋势,也是构建完善、健全、高效电力市场的必要条件,对系统安全、可靠、绿色的运行产生积极的影响。以需求侧参与市场深度为区分并结合我国实际总结了供需互动的实现形式,包括发、用电权交易,需求响应,需求侧竞价,负荷调度及含分布式电源的调度等。分析了供需互动下的电力市场特征及相关的供求、价格、风险机制,及对负荷削峰填谷,促进可再生能源消纳,丰富系统控制调节手段,提升电力市场效率等方面的效益。探讨了进一步的研究方向并对我国开展供需互动项目提出建议。     

基于虚拟发电厂理论的双侧调峰多目标协调优化调度

随着大规模新能源并网以及需求侧多样化的灵活性资源接入,电力系统的安全稳定运行正经受着源与荷双重不确定性的考验。为实现广域能源的优化调度,需要对新能源与灵活性资源进行协调控制。基于虚拟发电厂理论,将储能系统、电动汽车、柔性负荷以及分布式新能源等需求侧灵活性资源通过虚拟发电厂方式整合后,同电源侧资源一同接受电网的调度,建立了基于系统调峰指数、电网运行成本以及用户补偿成本的电源侧与需求侧协同调峰的多目标优化模型。该模型能够充分发挥电源侧和需求侧的调峰能力,实现新能源的可靠消纳。仿真分析结果验证了该模型的有效性。     

基于需求响应的电网能源调度模型研究与设计

由于电力高峰负荷持续时间短,导致采用传统的增加调峰发电装机容量来满足电网高峰负荷需求的方法经济效益极低,同时由于大量间歇式新能源的接入,其自身随机性、间歇性的特点也给电力系统能源调度带来了新的挑战。基于此,针对用户激励响应行为进行建模分析,对供应侧和需求侧的资源进行协调和优化,建立了可以综合考虑供应侧和需求侧的作用激励的含风电新能源发电网双层电能优化调度模型,该模型集成了需求侧直接复合控制策略,有效地补充和丰富了需求响应理论在风电并网优化调度中的应用。最后基于该模型以某地区风力发电预测功率和夏季典型日负荷数据进行实验分析。结果表明构建的模型具有较强的经济性,实现了平缓负荷曲线,在保证用户满意度的情况下,可以有效降低电网运行成本。     

利用用户侧资源提升电网规划运行效率的方法

随着清洁能源发展、电网结构演变与用电负荷增长,仅依靠电源侧扩展规划与优化调度将影响电网规划运行效率,亟须挖掘用户侧资源可利用潜力,提升电网规划运行效率。针对用户侧资源利用潜力进行分类评估,提出考虑用户侧资源的电力系统灵活性协调优化规划方法。该方法以全社会综合经济成本最小为目标,决定各类型用户侧资源改造规模、灵活性电源及其配套电网建设容量,能够提升电网规划运行效率。结合某省级电网进行实证分析,结果证明该方法具有可行性和实用价值。     

需求侧响应下的微网源-网-荷互动优化运行

微电网是利用可再生能源的主要方式之一,是典型的"源-网-荷"一体化系统,与智能电网、需求侧管理、分布式电源等技术联系紧密,目前已经成为能源研究的重要领域。本文通过考虑微网内源侧的不同类型分布式能源运行特点、负荷侧的不同类型需求侧响应方式以及网侧的电压约束等,建立了微网源-网-荷互动优化运行数学模型,通过滚动优化算法进行仿真分析。算例分析表明,利用本文提出需求侧响应下的管理系统模型,不仅提高了电网用电的经济性和环境友好性,而且降低了微网的负荷峰值和负荷冲击,提高了用电效率。     

融合分时电价的居民可控负荷优先级控制策略

在智能电网背景下,智能终端及智能家电大规模普及导致家庭用电量大幅增加,为应对电力负荷高峰逐年攀升,缓解电力供应趋紧的压力,合理利用用户侧大量可控负荷资源参与需求响应对电网的运行和发展有重要意义.提出基于智能家庭能量管理系统的融合分时电价的居民可控负荷优先级控制策略,对家庭中多类可控负荷(空调、热水器、电动汽车、洗衣机、...     

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。     

智能微网运行的低碳综合效益分析

从用电侧的能源条件和负荷需求入手,设计规划了智能微网主要发电单元的装机容量,并从经济性和低碳化两个方面分析了智能微网运行的效益形成机理,进而利用低碳经济要素将两方面效益统一,提出了低碳综合效益的概念.结合智能微网的建设成本,建立了智能微网运行的低碳综合效益分析模型,阐述了以低碳综合成本最低为目标的智能微网日前调度原则,并依据典型的智能微网设计方案所提出的模型对智能微网的投资收益情况进行了分析.结果表明:智能微网的运行方式与传统电网相比,有着很大的低碳综合效益优势;参与到电网互动的智能微网,能够发挥其成本调节作用和灵活运行能力;未来通过降低分布式能源的发电成本,优化电力市场电价系统,加快低碳经济的开展,可达成智能微网运行的经济性与低碳性的高度统一     

考虑需求响应虚拟机组和碳交易的含风电电力系统优化调度

在智能电网和低碳电力的背景下,提出一种考虑需求响应虚拟机组和碳交易的含风电电力系统优化调度模型。首先,将需求侧资源分为可调度资源和不可调度资源,在可调度资源中分别建立了价格需求响应虚拟机组和激励需求响应虚拟机组模型,并分析了两种虚拟机组的运行特点;其次,在优化调度模型中引入碳交易,并提出系统碳减排目标的概念及阶梯型碳排放权价格,分析其对碳排放量的制约情况。在此基础上,引入功率平衡约束、机组出力及爬坡约束、虚拟机组运行约束等,建立了以碳交易成本、火电机组发电成本和虚拟机组运行成本为目标的新型低碳经济调度模型,采用细菌群体趋药性(BCC)算法对模型进行求解。通过仿真算例对不同场景下系统的风电消纳情况和系统的综合运行成本进行了分析。算例结果验证了模型及求解方法的可行性及优越性。     

计及电-热-氢差异化激励需求响应的园区综合能源系统优化调度

建立基于阶梯式补偿价格的电负荷需求响应模型,基于预计平均热感觉指数量化人体舒适度的热负荷需求响应模型以及基于智能停车场统一调度的电动汽车和氢燃料电池汽车需求响应模型。在此基础上,以电-热-氢园区综合能源系统为研究对象,考虑系统运维老化、激励补偿以及弃风弃光成本,通过混合整数线性规划求解得到优化调度策略。以东部沿海某城市实际数据为例,对所提方法的有效性进行验证,仿真结果表明所提方法能够充分挖掘需求侧资源的调节潜力,在调度灵活性和经济性上具有明显优势。