电力市场下的需求响应研究

介绍了电力市场下的需求响应,包括需求响应的概念及其分类、需求响应成本和需求响应效益.分析了需求响应的短期市场影响效益、长期市场影响效益以及系统可靠性的效益等.同时,介绍了市场下的需求响应在国外的应用情况,并给出了在我国电力市场下实施需求响应的一些想法.     

新电改背景下需求响应成本效益分析及其融资渠道

在研究国内外需求响应实施情况的基础上,分析需求响应项目各参与者的成本与效益,从而建立需求响应的成本效益模型;提出合理的需求响应融资渠道。通过算例对所提模型进行实证分析,选取参与需求响应的典型负荷进行模拟分析,验证了需求响应融资渠道的可行性和有效性。研究表明,合理回收提高电网企业益本比可以在控制电网峰谷差的同时为各参与方带来直接的经济利益和社会效益。     

电力市场下需求响应研究综述

需求响应（DR）是需求侧管理在竞争性电力市场中的发展。利用价格信号和激励机制,DR是保证系统安全可靠和经济运行的重要措施。总结国内外开展的DR研究与实践,对电力市场下的DR进行了归类研究,包括基于价格和基于激励的DR分类。对各个子类,着重论述了DR的2个关键问题：DR的实施机制和DR对系统的影响。分析了实施DR的成本和效益,并在此基础上讨论了用户参与DR的决策过程。最后结合中国电力市场改革的情况,提出了开展DR的建议与设想,并探讨了进一步的研究方向。     

计及资源与时间约束的自动需求响应模型

需求响应(demand response,DR)对能源经济发展、资源与能源节约以及环境保护具有重要的战略意义,而如何实现自动化DR还有待进一步研究.首先从电力用户响应成本、企业生产特性、响应时间这3个方面研究了DR的影响因素;其次在变量分析及以可持续中断供电时间划分用户群的基础上,以停电时间与缺电功率为约束条件、以参与DR的企业用户为变量、以停电总成本最小为目标函数,采取由简入繁的思路逐步建立2种情形下的数学模型;最后根据停电时间的不同选取2种典型算例以验证这2种模型的有效性.     

需求响应参与电力平衡的成本效益评估方法

电力供需平衡是电力规划考虑的关键问题之一。“十四五”期间,中国能源消费仍将刚性增长,能源保供压力持续存在。取暖降温、电动汽车等用电负荷的增加导致电网尖峰负荷更加突出,给电力平衡带来新的挑战。需求响应参与电力平衡是解决电力平衡问题的一种新思路,能够提高电力规划投资效益。通过介绍需求响应参与电力平衡的基本方法,提出了需求响应参与电力平衡的成本效益评估方法,结合案例验证了方法的可行性和有效性。结果表明：需求响应参与电力平衡的经济性与需求响应补贴标准和需求响应比例有关,经济性随补贴标准提高而下降,随需求响应比例的增加先增加后下降,降为零时的需求响应比例为参与电力平衡的最佳比例。     

基于信用等级的虚拟电厂需求响应效果后评估

激励需求响应虚拟电厂(incentive-based demand response based virtual power plant,IBDR-VPP)是包含众多激励型需求响应用户的集合。按照用户参与方式,激励型需求响应(IBDR)可分为紧急型需求响应和经济型需求响应。需求响应事件触发前,虚拟电厂内部需筛选整合用户并分配响应容量,考虑到用户响应行为的不确定性,虚拟电厂倾向于调用历史响应良好的用户,以减少响应不确定造成的经济损失,因此亟需一种有效的响应效果评估方法为评估和筛选用户提供指导。从国内外文献中提取出4个响应效果的基础评估指标,针对紧急型和经济型需求响应对各基础指标的不同倾向,提出单次响应效果综合评估系数这一综合指标,在此基础上设计了用户的信用等级评估体系。算例结果证明提出的响应效果后评估方法具有良好的用户筛选效果。     

智能园区需求响应项目实施效益研究

工业园区在全社会用电量中占有很大的比重,实现工业园区的智能用电对于智能电网建设非常重要。引导智能园区的电力用户主动开展需求响应,可以提升园区智能用电管理水平。智能园区需求响应项目的实施给电网公司、用户和政府三方带来经济效益、管理效益和社会效益。以智能园区为研究对象,定性分析与定量分析结合,采用动态评价法考察园区实施需求响应的经济性。实证分析结果表明,在智能园区实施需求响应项目具有可行性,并对相关参数进行灵敏度分析,寻找提高电网企业实施需求响应(DR)经济性的关键因素。     

电力现货市场下激励型需求响应交易机制及出清模型

为了进一步推动中国电力现货市场的建设,考虑发电侧和负荷侧共同参与、公平竞争的市场化交易模式将是电力现货市场未来发展的趋势.鉴于国内现货市场需求响应的研究尚处于起步阶段,需求响应产品如何参与市场是亟待解决的问题,对此设计了一种适用于目前国内电力现货市场的计及激励型需求响应的交易机制和出清模型.首先分析了批发市场下激励型需...     

初期现货市场下考虑用户响应行为的需求响应机制设计

在中国电力现货市场建设初期,电力用户参与市场的方式及响应行为具有较大差异.高比例用户受电网公司管理间接参与市场,无法主动响应市场的动态价格,但其固有的用电行为会影响市场价格,甚至导致电力供需紧张场景下出现极端价格.为此,考虑到高比例间接参与市场的用户在日前的负荷调整能力,设计了适用于初期现货市场的需求响应机制.首先,建立了考虑不同用户响应行为的需求响应机制框架,提出了需求响应机制的触发条件,并进一步分析了该机制框架下用户参与需求响应的机理.然后,构建了考虑间接参与用户主动响应的市场出清模型,并提出了保证需求响应机制可持续运行的结算方法.最后,通过算例验证了所提机制的合理性及有效性.     

新电改条件下电力市场需求侧响应交易机制分析

需求侧响应能够有效增加电力系统的经济效益,提升系统的稳定性。但是我国电力需求市场仍然处于发展阶段,目前还没有将需求侧响应与电力市场建设相融合,导致需求侧响应的发展十分缓慢。针对上述情况,首先描述了电力市场需求侧的发展现状,然后分别介绍了不同类型需求侧响应项目的潜在价值,选取典型算例,仿真分析可响应需求侧不同占比对电力系统灵敏性的影响,最后分析不同阶段新电改条件下电力市场需求侧响应项目的交易模式,并且给出具体的运营计划,实现新电改条件下电力市场需求侧响应交易机制分析。     

碳交易机制下考虑需求响应的综合能源系统优化运行

综合能源系统是实现“双碳”目标的有效途径,为进一步挖掘其需求侧可调节潜力对碳减排的作用,提出了一种碳交易机制下考虑需求响应的综合能源系统优化运行模型。首先,根据负荷响应特性将需求响应分为价格型和替代型2类,分别建立了基于价格弹性矩阵的价格型需求响应模型,及考虑用能侧电能和热能相互转换的替代型需求响应模型;其次,采用基准线法为系统无偿分配碳排放配额,并考虑燃气轮机和燃气锅炉的实际碳排放量,构建一种面向综合能源系统的碳交易机制;最后,以购能成本、碳交易成本及运维成本之和最小为目标函数,建立综合能源系统低碳优化运行模型,并通过4类典型场景对所提模型的有效性进行了验证。通过对需求响应灵敏度、燃气轮机热分配比例和不同碳交易价格下系统的运行状态分析发现,合理分配价格型和替代型需求响应及燃气轮机产热比例有利于提高系统运行经济性,制定合理的碳交易价格可以实现系统经济性和低碳性协同。     

考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化

在分析碳市场和绿证市场区别及对电力批发市场影响机理的基础上,构建了考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型,并进行数值仿真分析。结果表明,碳交易与绿证交易制度协调对于优化电源结构、促进电力行业碳减排具有积极作用。在碳排放总量目标下存在一个满足各发电商总利润最大化的最优碳配额和绿证比例组合。     

考虑电-气-热需求响应和阶梯式碳交易的综合能源系统低碳经济调度

为提高综合能源系统的能源利用率,进一步限制碳排放,使其实现低碳经济运行,提出一种基于需求侧响应和阶梯式碳交易机制的综合能源系统优化调度模型。首先,在需求侧考虑多元负荷灵活的响应能力构建含有电-气-热负荷的需求响应模型。其次,运用生命周期评估方法分析综合能源系统中不同能源链的碳轨迹,精确计算系统的总碳排量。最后,在综合能源系统中引入基于生命周期评估的阶梯式碳交易机制,构建以购能成本、碳交易成本、弃风成本最小为目标的优化调度模型,并调用CPLEX工具箱对4种典型场景下的总成本进行优化计算。结果表明,在阶梯式碳交易机制下,优化目标中考虑碳交易成本,引入需求响应使总成本减少了2.58%,碳排量下降了15.71%,在提高系统运行经济性的同时大幅度降低了碳排放量。     

售电侧放开环境下含需求响应虚拟电厂的电力市场竞价策略

售电侧市场放开是我国新一轮电力体制改革的重点任务之一。文章考虑售电侧放开对需求侧资源参与电力市场的影响,提出了售电侧放开环境下计及需求响应的虚拟电厂（virtual power plant, VPP）竞价策略,建立了含虚拟电厂的电力市场竞价模型,在对虚拟电厂内部进行优化调度的基础上采用自适应学习方法对竞价模型进行求解,并以社会效益最大化为目标进行市场出清,最后选取算例对竞价策略的有效性进行验证。结论表明,售电侧放开环境下发电商与售电商的经济性有所提高且市场整体的用电需求得到调整,同时售电侧放开有利于需求侧资源参与市场竞争。     

用电侧市场放开下的电力市场多主体博弈

为保证新一轮电改的顺利进行,研究新结构下的市场主体间特别是售电公司与其他主体间的利害冲突关系是关键。文中在梳理并搭建了新形势下电力市场结构关系的基础上,采用多代理技术构建了含发电企业、售电公司及市场用户(对比于非市场用户)的市场多主体博弈框架;其次,就各主体特点、相关交易规则及各主体博弈交互关系,设计了以主体收益函数为目标的市场博弈模型;最后,采用强化学习方法对发电企业、售电公司等市场主体在双边合同市场、集中交易市场的买卖电价、电量进行优化求解。仿真结果表明,发电企业和售电公司的市场收益与份额,主要取决于售、购电量在双边合同市场与集中交易市场的合理分解;随着博弈过程深入和市场信息透明化,市场价格与收益将趋于平稳。     

新加坡电力市场需求响应机制及对中国电力市场建设的启示

需求响应机制对于缓解中国当前的供需矛盾、提高资源的利用率具有重要的意义,新加坡有着较为成熟的需求响应机制。首先,介绍新加坡电力市场的改革历程及当前主要运营机制,重点介绍新加坡现货市场下的需求响应机制,分析其结算机制,概括总结新加坡需求响应机制的特点和实施效果;然后,通过IEEE 30节点系统算例对不同市场场景下需求响应的实施效果进行讨论;最后,基于中国当前现货市场单边交易机制,提出近期中国开展现货市场需求响应的启示和思路。     

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。