考虑需求响应的负荷控制对供电可靠性影响分析

需求响应一般分为基于电价与激励两种模式,采取需求响应的目的是降低峰时段负荷,减少运行风险。研究的重点是构建包含负荷控制的分时电价负荷模型,分析同时采用负荷控制激励模式与分时电价两种需求响应措施后负荷变化对电网可靠性的影响,从不同角度分析两种模式下配电网运行情况,并提出一种新的通过负荷曲线聚类来计算配电网在动态负荷下的可靠性方法。通过引入改进的k-means聚类算法对不同需求响应模式下的负荷曲线聚类,得到负荷概率模型,结合蒙特卡洛模拟方法来计算不同负荷水平下最终的配电网可靠性指标,分析了在需求响应不同模式下的负荷变化对配电网可靠性影响。算例结果表明,需求响应措施能提高系统可靠性,且包含负荷控制激励的分时电价比单一措施下的可靠性更高。     

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。     

考虑需求响应的电动汽车充电负荷研究

大规模电动汽车(Electric Vehicle, EV)接入电网进行无序充电,会增大负荷峰谷差并造成“峰上加峰”的问题。为此,文中提出一种新的分时电价策略引导EV参与需求响应,并基于此进行了负荷预测。为了刻画EV接入对电网的影响,建立了考虑EV随机特性的充电负荷模型;为了引导EV有序充电,构建了电价与系统负荷逐个时段的映射关系,提出了新的多时段分时电价策略以克服传统分时电价更新周期长、对当日实际负荷峰谷变化反映不灵敏的缺点;基于所建立的电价引导策略,对计及需求响应后的EV负荷进行了预测。结果表明,所提多时段分时电价需求响应机制能够合理地分配EV的充电时段,有效减小系统负荷峰谷差。     

计及供电方收益的分时电价优化

峰谷分时电价是电力需求侧管理的一个重要手段。基于利益驱动,用户对变化的电价作出响应,自动地调整用电时间和用电量,从而实现负荷曲线的削峰填谷,达到延缓投资、提高电网运行稳定和经济性的目的。以峰谷差最小为目标、用户利益和供电方合理利润等为约束,以负荷转移率模拟电价响应行为,建立了分时电价优化模型。模型求解采用遗传算法。最后,通过算例分析分时电价下的用户响应效果,验证了模型及方法的有效性,并分析了不同的时段划分对用户响应的影响。     

考虑温度再设的暖通空调电力需求响应策略研究

近年来,空调负荷的急剧增长已经成为季节性电力紧张的最主要原因,利用空调需求响应策略,调整空调负荷对于实现电网削峰填谷有重要意义。以风机盘管加新风形式的空调系统为对象,建立其TRNSYS仿真模型,基于分时电价政策,针对温度再设需求响应策略进行研究,采用再次设定制冷区域温度和热舒适指标两种策略,对比其在需求响应期间的峰值负荷削减量和整体系统运行的费用。结果表明基于温度再设的需求响应策略峰期负荷转移率约为30.3％,基于热舒适指标控制的需求响应策略的峰期负荷转移率约为22.7％,然而,这两种策略并不能节省电费,因此,除了分时电价的优惠政策外还需要给予相应的激励措施。     

分时电价下大用户概率响应建模研究

在大用户响应电价特性的基础上,提出了基于用电特性的大用户负荷聚类方法。将大用户的需求响应模型分成负荷基准分量部分和负荷响应分量部分,利用多变量时间序列重构的短期负荷预测方法得到用户的负荷基准分量,在需求价格理论的基础上利用响应实际数据获得单体大用户响应分时电价的负荷概率模型。利用matlab对南京地区实际数据进行仿真模拟,算例表明,该模型能够很好的反映大用户的响应分时电价的情形,为分时电价的制定策略提供科学依据。     

利于系统服务的负荷控制优化及需求响应机制推广（英文）

该文主要介绍法国电力集团(Electricity of France,EDF)在负载控制优化和智能需求响应机制方面的电力系统服务。在EDF主导下,法国已积累成功的需求响应应用经验,其先进的电价体系及工业负载控制方案已超过几十年的应用历史。在电价激励政策方面,EDF具备应用分时电价的悠久历史。法国在1965年就开始设计和推广激励电价体系,在过去10年间,又引入并推广了动态电价系统。作为需求和响应的重要组成部分,直接负荷控制是一种基于利润的负荷管理系统。法国已利用电力线载波(power line carrier,PLC)通信技术实现全国范围内对部分用户负荷直接进行管理。需求响应的主要目标是促进双赢的调峰解决方案,以大幅降低甩负载率为用户提供良好的电能质量。经过50多年的努力,法国国家总负荷曲线已大为改善。法国智能电网的最新发展主要包括智能配电和智能用电2个方面。Linky是法国电力公司推出的新一代唯一的智能电表系统,设计宗旨是为实现更多更优的需求响应及电网自动化功能。     

居民用户需求响应行为影响因素辨识与响应特性提取

制定基于分时电价的需求响应激励策略需要充分掌握居民用户的用电特性。针对此问题,该文建立了基于蒙特卡洛方法的需求响应行为影响因素评估模型,基于此模型分析居民用户用电数据和调查问卷,得到了居民用户需求响应行为的主要影响因素。基于主成分分析和逐步线性回归建立了用电设备负荷曲线提取算法,剥离了与需求响应行为有较强相关性用电设备负荷曲线,提取了居民用户对分时电价机制的响应特性。与测量数据的对比表明,负荷曲线提取算法是准确和有效的。基于负荷曲线提取算法分析分时电价机制下负荷曲线的演变特性,可为峰时电价制定、需求响应等提供有效的数据支撑。     

需求响应管理系统设计

阐述了需求响应的概念及分类,以及需求响应在国内外的应用情况。对需求响应管理系统的整体技术架构进行了设计,并以激励型需求响应中的可中断负荷和电价型需求响应中的尖峰电价为例,对其整个业务流程和基于可中断负荷与尖峰电价的需求响应管理系统的内部与外部的信息交互进行了设计。     

计入电力系统可靠性与购电风险的峰谷分时电价模型

在电力市场环境下,针对需求侧用户的多时段电价响应,基于电力供给与电力弹性需求平衡关系推导了峰谷分时电价下的电量电价弹性矩阵,以反映用户对电价变化的响应过程。在此基础上,以电网经营企业收益最大化为目标函数,计入可靠性约束、购电风险和线路损耗等,建立了峰谷分时电价模型。该模型通过分时电价的调节即可达到提高电网供电可靠性、减少停电损失,同时增加电网经营企业收益、降低购电风险的目的,使用户和电网经营企业达到双赢。为提高模型求解过程中可靠性指标的更新速度,进一步研究了电力系统可靠性随负荷变化的三次样条插值模型。以IEEE-RTS 79测试系统为例进行算例分析,验证了上述模型、算法的正确性和有效性,并进一步分析了峰谷分时电价下负荷曲线的改善效果及用户停电损失、电网经营企业收益的变化情况。     

考虑多重评价指标的多时段分时电价优化模型

分时电价策略是当前电力系统需求侧管理的主要措施之一,执行分时电价能够有效降低负荷波动,实现削峰填谷。合理开展峰谷双时段或峰平谷3时段分时电价策略的选择有利于提高电网供电可靠性和用户满意度。提出基于电价弹性矩阵的用户响应模型并定量计算用户综合满意度,根据相应模型分别求解负荷峰值、负荷峰谷差以及用户综合满意度,建立峰谷分时电价与峰平谷分时电价的多重评价指标模型,利用所提指标构造电价优化的目标函数。通过对3类用户进行仿真计算验证所提方法的正确性与有效性。     

需求侧响应背景下分时电价研究与实践综述

分时电价作为一种价格型需求响应方式,通过峰谷差价引导用户"削峰"与"填谷",有效抑制负荷波动,提高社会效益,得到了广泛推广。总结国内外开展的TOU研究与实践。论述了基于电能成本和基于负荷响应的TOU价格决策模型,分析了需求侧响应背景下TOU价格制定与时段划分方法及其现状,并着重对用户响应行为分析方法进行了归类分析。总结了国内外TOU执行方式与范围,分析了实行TOU的成本与收益。最后在此基础上,讨论了TOU体系存在的不足,提出了开展TOU的建议与设想。     

考虑负荷季节特性的电价型需求响应最优定价策略

实施峰谷分时电价策略能够有效降低负荷峰谷差同时节约电网投资,但不同季节的负荷特性具有显著差异性,其影响峰谷分时电价最优策略的制定,因此文章提出了一种考虑负荷季节特性的峰谷分时电价定价策略及时段划分模型。首先,描述所提出的需求响应架构;其次,采用k均值方法获取各季节典型日的负荷曲线,并采用改进的移动边界技术对各季节典型日负荷曲线进行时段划分,通过设置时段划分约束因子,并采用戴维森堡丁指数(Davies-Bouldindex, DBI)作为目标函数建立峰谷时段划分优化模型;然后,构建考虑负荷季节特性的需求价格弹性矩阵,以及考虑负荷季节特性的峰谷分时电价优化模型,并采用粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法求解模型。采用RTS测试系统提供的负荷序列样本对所提算法和模型进行验证分析,验证了所提方法和模型的有效性以及正确性。     

考虑负荷发展和用户行为的分时电价优化研究

分时电价作为需求侧管理的一种重要经济手段,其在国内的全面实施势在必行,但电力需求的快速增长导致分时电价对用户的激励效果缺乏时效性。针对此问题,提出一种考虑负荷发展的分时电价优化方法,利用BP神经网络预测和灰色预测法预测出未来2年的典型日负荷曲线,将未来负荷曲线代入分时电价优化模型的结果作为电价约束,再对当年的典型日负荷曲线进行优化计算,得到合理的分时电价。算例将仅考虑当年典型日负荷曲线的优化结果与考虑负荷发展的优化结果进行对比,验证该优化方法延长分时电价时效的有效性。     

基于模糊需求和用户分类响应程度的分时电价设计模型

考虑负荷预测的不确定性,运用模糊三角数表示用户未来时刻的实际需求.结合分类用户不同程度的需求价格响应,构建了一套基于模糊需求和用户分类响应程度下的最优分类峰谷分时电价设计模型.通过算例对比分析了分类分时电价与不分类分时电价之间的调峰效果,证明了实施分类峰谷分时电价要比不分类峰谷分时电价更有效.     

面向分布式电源就地消纳的园区分时电价定价方法

在能源互联网的背景下,园区运营商首先对内利用分布式电源满足园区用电需求,然后对外进行不平衡能量交换。园区运营商通过制定差异化分时电价套餐,挖掘园区用户的需求响应潜力,能够促进分布式电源就地消纳,优化园区内外交换负荷,对此提出一种园区分时电价定价方法。首先,综合考虑园区用户的用电负荷和需求响应特征,基于谱聚类算法形成园区用户群体;然后,根据园区用户群体的用电负荷特征,基于k-means聚类算法确定分时时段;最后,构建园区分时电价定价优化模型,形成面向不同园区用户群体的差异化分时电价套餐。根据算例分析可知,基于该方法制定园区分时电价,能够有效提高园区分布式电源的就地消纳率和综合利用效率、与外部电网的友好程度和整体经济性。     

考虑线路可变损耗和收益风险的峰谷分时电价模型对电网规划的影响

近些年随着峰谷分时电价在多个省份的实施,改变了原有的用户负荷特性,使峰、谷负荷差值逐渐缩小,对电网规划中的负荷预测产生了影响。因此,从峰谷分时电价对电网规划的影响出发,分析了峰谷分时电价对电网规划的影响,制定了考虑该影响的规划方案。其次,对峰谷分时电价模型进行优化,分析了线路可变损耗和收益风险对峰谷分时电价的影响,得到了负荷方差越小,线路可变损耗和收益风险越小的结论。优化后的模型考虑了线路可变损耗和收益风险对电网规划经济性和适用性的影响,对电网规划中的变电站容量规划和投资进行修正优化,使得电网规划中的容量规划和投资更加经济,合理。同时得到了最大负荷转移率是联系峰谷分时电价和电网规划的桥梁,传递着峰谷分时电价对电网规划的影响这一结论。最后,通过仿真分析,量化了峰谷分时电价对电网规划的影响程度,验证了文中采用的优化模型具有更好的适用性和准确性。     

需求侧峰谷分时电价对供电公司购售电风险影响分析模型

供电公司购电风险主要表现为现货市场发电电价的不确定性,售电风险表现为峰谷分时电价及其对负荷变化影响、对销售电量影响的不确定性。一般来说,现货市场电价与需求侧负荷水平呈正相关关系,负荷水平越高,现货市场发电电价也越高。峰谷分时电价可以降低高峰负荷需求,从而降低发电高峰电价,降低供电公司购电成本。但是,分时电价同时也减少了供电公司的高峰电价段的销售电量,使得高峰时段售电收益下降。本文建立数学模型对此风险进行分析,算例分析表明,合理确定电价差率以及合约市场购电比例,可以使供电公司有效地规避市场风险、提高经营效益。     

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。     

激励型需求侧响应在美国的应用

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问和水平。按照需求侧所面对的响应信号性质不同,可分为激励型需求侧响应和价格型需求侧响应。目前美国是世界上实施需求侧响应项目最多、种类最齐全的国家。对美国在激励型需求侧响应．包括直接负荷控制、可中断负荷、需求侧投标和同购、容量及辅助服务市场等的项目设计和实施情况做一个全景介绍,以对我国相关工作的开展提供借鉴和参照。