我国实施可中断负荷管理存在的问题分析

近几年我国的峰谷差不断加大,高峰时段缺电现象非常严重,从技术经济的角度来看,通过实施分时电价和可中断负荷电价效果是最佳的。但分时电价具有一定的滞后性,对于用户能否转移电力需求,供电公司预先是无法知道的,而可中断负荷电价的实施可使供电公司能提前通过合同补偿的方式来使用户转移电力需求。本文总结了国内外可中断负荷管理的先进经验,分析了当前可中断负荷补偿机制的一些研究成果,指出了我国实施可中断负荷管理存在的一些需要解决的问题。     

基于失负荷价值的可中断负荷定价研究

可中断负荷管理能够削减峰荷保证电力系统安全运行,是缓解我国用电高峰期电力供应不足的有效方法。实施可中断负荷的关键是可中断电价的设计。基于投入产出法计算不同部门的电力经济价值,首先指出该电力经济价值为用电的平均价值;然后结合用户的电力需求曲线分析电力的边际价值和中断部分负荷时的消费者剩余损失;进而以该损失为依据设计可中断负荷电价,并设计了适合我国电力市场实际的可中断负荷合同模型,并给出给出可中断容量的最优选择模型。以我国2006年的投入产出数据和工业用户负荷数据为例证明所提方法的实用性。     

可中断负荷研究综述

可中断负荷管理是电力市场环境下需求侧管理(DSM)的重要组成部分,与电力系统安全经济运行密切相关。在电力市场下负荷管理已经不同于传统的拉闸限电,以电价为核心的可中断负荷的研究越来越受到重视。本文收集整理了近年来国内外可中断负荷管理研究领域的成果及经验,对可中断负荷合同、可中断电价、可中断负荷市场运营等方面的研究做了概述,并在此基础上提出了重点研究方向。     

基于风险评估和机会约束的不确定性可中断负荷优化调度

用户响应的不确定性使得电力公司调用可中断负荷的总成本存在不确定性,还会面临负荷削减不足或过多的风险。对可中断负荷项目中的不确定性进行分析,提出基于风险评估和机会约束的不确定性可中断负荷优化决策方法,在目标函数中同时考虑固定补偿成本和不确定性成本,更为合理地反映调用可中断负荷资源的总成本,在约束条件中采用置信水平来衡量削减需求约束的满足情况。算例分析表明所提方法不仅可以考虑对可中断用户的补偿价格,还能考虑惩罚价格和用户响应可靠程度的影响,并促使用户提高响应可靠程度,降低调用可中断负荷的总成本。     

计及可中断负荷与用户电价响应的实时电价研究

引导、激励可中断负荷参与到电力市场中有利于系统经济运行,降低实时电价风险;用户负荷也会对电价的实时变化做出响应。基于最优潮流的实时电价模型,引入可中断负荷竞价并考虑了用户电价响应,提出了考虑可中断负荷竞价和用户电价响应的实时电价模型,给出了其求解计算的流程。使用IEEE-14节点系统对所提出模型进行仿真,计算结果表明,可中断负荷与用户电价响应有助于增加电网公司总体效益,同时降低电价风险。     

考虑负荷管理的供电公司最优竞标策略

以概率性市场出清电价预测的预测结果为基础,提出在分时电价联动机制与可中断负荷管理两种负荷管理方式下的日前市场供电公司最优竞标策略。在构造供电公司竞标策略时,以降低购电费用和风险为目标,并考虑合理制定负荷管理(分时电价联动机制和可中断负荷管理)措施,鼓励用户参与负荷管理,提高运营效益。算例分析验证了供电公司最优竞标策略的新特点,以及所提模型和方法的有效性。     

基于机会约束规划的可中断负荷管理

由于市场价格的不确定性和负荷需求的随机性,供电公司在实施可中断管理时需要综合权衡风险和收益的问题.以供电公司采用可中断合同的预期收益最大化为目标,用实际收益不小于某一期望值成立的概率表示风险,构造了可中断负荷的机会约束规划模型,采用遗传算法和蒙特卡罗随机模拟相结合的方法求解.算例表明,随着回避风险程度的减少,供电公司从可中断负荷中得到的收益也就越大,体现高风险高回报的市场特性,为供电公司的风险管理提供了一条新的途径.     

考虑分布式发电和可中断负荷的配电公司购电组合策略研究

电力市场环境下,配电公司在日前现货、远期合同、可中断负荷、分布式发电等多个市场购电时面临着收益与风险的权衡问题。引入条件风险价值作为市场风险的度量因子,基于资产组合投资理论,以最小化损失为目标,建立了考虑不同的可中断负荷类型和分布式发电技术的配电公司多市场购电决策模型,分析了可中断负荷价格和分布式发电成本对配电公司购电组合的影响。算例结果表明,可中断负荷和分布式发电资源能有效地降低配电公司的购电损失,减少市场风险,随着可中断负荷实施成本和分布式发电成本的增加,可中断负荷和分布式发电对配电公司市场交易风险的规避作用逐渐减弱。     

考虑分布式发电和可中断负荷的配电公司购电组合策略研究

电力市场环境下,配电公司在日前现货、远期合同、可中断负荷、分布式发电等多个市场购电时面临着收益与风险的权衡问题.引入条件风险价值作为市场风险的度量因子,基于资产组合投资理论,以最小化损失为目标,建立了考虑不同的可中断负荷类型和分布式发电技术的配电公司多市场购电决策模型,分析了可中断负荷价格和分布式发电成本对配电公司购电组合的影响.算例结果表明,可中断负荷和分布式发电资源能有效地降低配电公司的购电损失,减少市场风险,随着可中断负荷实施成本和分布式发电成本的增加,可中断负荷和分布式发电对配电公司市场交易风险的规避作用逐渐减弱.     

可中断负荷电价的运作及效益

阐述可中断负荷电价实施的环境及对象,介绍一种简便易行的可中断负荷运作步骤,模拟案例的分析、计算结果表明．实施可中断负荷电价削减尖峰负荷可以减少电力装机容量．减少固定资产投入：可以提高电网负荷率;可以提高发电利用小时数,保障电网足额备用容量．具有良好的综合效益。     

低电价与高赔偿2种可中断负荷的协调

可以按对用户的补偿方式,将可中断负荷（IL———interruptible load）分为停电前低电价补偿和停电后高赔偿2类。迄今为止,对低电价IL与高赔偿IL的研究一直是孤立的。为有效遏制用户侧的市场力,提高备用容量配置和稳定控制的经济性,应充分利用这2种方式的不同经济特性及其互补性。为此,从风险管理观点提出这2种IL的协调模型和优化算法,使对低电价IL的确定性补偿与对高赔偿IL的风险补偿之和最小,其中暂不涉及与发电侧备用市场的协调。仿真验证该模型的合理性和算法的有效性。     

基于合作分配模型的可中断电价研究

将合作分配模型引入到可中断电价研究中。对电网公司和用户等可中断负荷计划参与者的成本和效益进行了分析,利用Shapley等值法确定电网公司对参与用户的电价折扣率,可以根据合作各方在合作中所作贡献的大小公平地分配实施可中断负荷所产生的效益。算例结果表明,该方法既可作为制定可中断电价的依据,也可以作评估可中断电价合理性和公平性的验证手段。     

基于影子价格的可中断负荷经济性分析

可中断负荷管理是缓解系统高峰负荷和削弱价格尖峰的主要手段.影子价格反应了资源的稀缺程度.利用最优潮流模型求解节点的有功影子价格,根据影子价格和可中断电价的均衡结果分析了可中断负荷的经济性.利用IEEE30节点系统进行仿真试验,证明了该理论的正确性和合理性.     

用户可中断负荷特性模糊综合评估策略研究

产业结构的不断转型导致电网负荷不平衡度日益凸显。强制性有序用电、拉闸限电的管理模式已不适应社会的发展,亟须研究更科学有效的办法。提出了一种模糊综合评估方法用于评估分析可中断负荷的调控响应特性,总结出包括用户特性和电力调度需求等在内的影响可中断负荷特性的企业内部关键因素,在对这些关键因素深入分析的基础上建立了可中断负荷特性评估模型和电价补偿方案,克服了本领域可中断负荷特性评估方法单一、不灵活的缺点,提高了电网电力调度以及可中断负荷电价补偿的合理性和可行性。     

基于期权理论的可中断负荷价格研究

采用期权理论对可中断负荷的价格进行研究.认为可中断负荷合同的实施能有效起到削峰的作用.采用欧式看涨期权的B-S定价公式对可中断负荷合同价格进行评估.进一步分析期权公式参数的取值,并采用美国的新英格兰电力市场实际数据,分单时段和多时段分析了有效期为半年的电力期权的价格.该研究将为电力公司中断用户负荷所要支付的费用提供理论依据.     

最优潮流框架下基于影子价格的可中断负荷最优调度模型

在最优潮流框架下,以实施可中断负荷管理为目的,提出了基于影子价格的可中断负荷最优调度模型。该模型以系统总成本最小为目标函数,采用模拟可中断电价的方法,得出不同可中断电价下系统的最优负荷中断量以及系统总成本。结果显示,可中断电价小于影子价格时,系统总成本较高是因为发电成本较高,可中断电价大于影子价格时,系统成本较高是因为中断补偿成本过大,发电成本和中断补偿成本此消彼长。当可中断电价与影子价格相等时,发电成本和中断补偿成本恰好达到动态均衡,系统总成本也达到最小,此时的负荷中断量也是最优的负荷中断量。据此,可中断电价小于影子价格时应增加负荷中断量以降低系统总成本,可中断电价大于影子价格时应增加发电出力以降低系统总成本。IEEE30节点系统的仿真试验,证明了该模型的正确性和合理性。     

市场环境下低电价可中断负荷的最优配置

为提高系统配置低电价可中断负荷(interruptible load with low price,ILL)的经济性,针对ILL与高赔偿可中断负荷的经济互补特性,运用协调优化理念,从风险管理角度建立了市场环境下优化ILL配置的数学模型,提出了基于代价对参数的灵敏度来指导优化方向的寻优算法,并针对容量事故集对ILL的最优配置进行风险决策。仿真结果表明,ILL的配置过高或过低都不合适,而应存在一个最优值。     

电力市场下的可中断负荷管理及其方法

为实现电力资源在电力市场下的有效配置和社会福利的最大化，主要从电价、机制和合约3个角度为电力市场下可中断负荷管理提供解决方法。根据可避免成本设计可中断电价，运用机制设计理论设计博奕规则，利用金融衍生工具设计合约形式，为电力公司在电力市场下进行可中断负荷管理提供了有利力的依据和指导价值，为电力市场下电网的安全经济运行服务。     

可中断负荷管理模型的研究

在电力市场中，各个参与成员的目的是追求自身利益的最大化。为获得最大的利益，必须在遵循一定市场规则前提下做出最优化的决策。市场就意味着风险，电力市场也不例外，电力市场下的可中断负荷管理同样存在着种种风险。如何调动用户的主动性，积极和电力公司配合共同参与可中断负荷管理，首先需要解决可中断机制设计和可中断电价确定这两个关键问题，也就是要设计出科学合理的可中断负荷管理模型。     

多时段可中断负荷合同的市场价值评估

在已有的单时段可中断负荷价值研究的基础上,进一步考虑了中断持续多个时段和销售侧电价由政府制定的情况,提出适用于多时段的可中断负荷价值评估方法。并基于计及负荷率影响的电价预测模型,采用蒙特卡罗方法对其进行评估。新英格兰电力市场的仿真计算表明了所提方法的合理性和可行性,结果显示,缩短持续时间、提高中断次数和降低中断门槛都可以提高可中断负荷市场价值,但同时增加了操作实施的难度。为了有效利用可中断负荷资源,应该根据市场运行经验对这些关键参数进行合理设置。