电力系统广域测量技术对智能电网的支撑作用

从智能电网的特征、关键技术、体系结构三个方面分析智能电网对电力系统广域测量技术的依赖性,并根据广域测量技术在电力系统中的高级应用说明了其对智能电网的支撑作用,最后以华东电网和宾夕法尼亚一新泽西一马里兰互联电网（PJM）的发展实例进行分析。     

智能电网与电力需求响应的研究

智能电网已经成为未来电网的发展方向,将供电侧与用户侧资源全面、动态地整合,才能真正实现智能型的完美电力系统.因此,智能电网势必对需求响应产生极大的推动作用.分析了智能电网与需求响应二者相互包容、相互影响的关系,然后针对智能电网时代引入的与需求响应相关的技术变革进行探讨,最后结合中国电力市场的情况,提出了进一步促进需求响...     

需求侧响应机制的国际经验及对我国的启示

分析纽约电力调度中心（NYISO）、美国PJM市场运营机构（PJMISO）、新英格兰电力调度中心（ISO—NE）以及加州电力调度中心（CAISO）4个电力市场引入需求侧响应机制后的市场参与者职责划分、实施阶段配套措施、费率设计及分摊方法,以及包括系统效益、用户效益、社会效益在内的3个层面的效益,通过对比研究得出4个电力市场实施需求侧响应（DR）的差异与共性之处,详细阐述了实施DR的成功经验。在此基础上,探讨我国实施DR过程中面临的问题,以及对电力市场中引入需求侧响应的几点启示。     

封面

为进一步提高电热综合能源系统的效率和投资收益,文章利用电极式锅炉调节灵活、响应快速的特点,提出了一种电极式锅炉参与电网调频服务下的供热系统日前优化调度方法。首先,介绍了电力系统调频模式并给出了宾夕法尼亚-新泽西-马里兰（Pennsylvania-New Jersey-Maryland,PJM）调频辅助服务补偿机制下的调频收益计算方法;之后,基于考虑热需求侧响应,构建了电极式锅炉供热系统运行机制,并提出了热需求响应能力的日前预测方法;然后,通过以运营商供热和调频总收益最大为目标,建立了日前优化调度方法;最后,通过算例验证了模型的有效性,分析表明：电极式锅炉参与电网调频可有效提高运营商收益,对推进电热综合能源系统发展具有重要意义。     

“电力需求响应理论方法与技术”专题征稿启事

需求响应是智能电网的重要组成部分，是输电系统和电能批发市场可靠、经济运行的重要因素。我国电力系统峰谷差持续居高不下，突破起源于市场经济的需求响应理论方法及运行机制，降低电力系统峰谷差，提高电力系统的可靠性和运行效率，具有重要意义。随着输配电网及用户间的功率、能量流的双向流动，以及大规模可再生能源发电和分布式发电接入电网，需求响应可增强电力负荷响应的灵活性及电网与用户间的互动性，作为一种资源需要进一步研究和开发。
　　需求响应形式多样，对电力系统的影响广泛而深远，国内外学术界和电力工程界对这一问题关注的热度也持续不减，新理论、新方法、新技术、新应用不断涌现。为展示国内外该领域最新进展和发展趋势，共享最新学术和技术成果，《中国电机工程学报》编辑部特邀中国电力科学研究院用电与能效研究所副总工程师田世明作为特约主编，主持“电力需求响应理论方法与技术”专题，拟以专辑形式于2014年8月出版（正刊）。     

基于电力现货市场需求响应模式研究

随着电力现货市场化的深入推进,对电网供电服务能力也提出了更高的要求,基于智能电网和泛在电力物联网的建设,能够有效的支持互动用户服务和需求响应,以提升客户的服务水平和灵活感知能力。近年来,需求侧管理技术的不断改进,用户的需求响应行为使负荷有可能成为一种相对可控的资源,但国内需求响应尚未与电力市场建设融合,一定程度上制约了需求响应的发展。针对此,首先研究美国PJM的需求响应模式;然后结合浙江电力市场发展现状和国家政策,提出可参考的需求响应的商业模式;在此基础上,设想基于互联网的未来需求响应应用平台建设。     

美国需求响应参与PJM批发电力市场运行及对我国的启示(上)

美国PJM电力需求响应项目可分为紧急需求响应项目以及经济需求响应项目。介绍了PJM需求响应交易市场的参与主体,并从项目特点、参与到电力市场的方式、测量与结算以及运营情况等方面分别对紧急需求响应以及经济需求响应进行了分析与研究。最后,结合PJM电力市场中需求响应的运行情况以及我国电力市场环境,提出了对我国需求响应项目的开展的设想和建议。     

美国需求响应参与PJM批发电力市场运行及对我国的启示(下)

美国PJM电力需求响应项目可分为紧急需求响应项目以及经济需求响应项目。介绍了PJM需求响应交易市场的参与主体,并从项目特点、参与到电力市场的方式、测量与结算以及运营情况等方面分别对紧急需求响应以及经济需求响应进行了分析与研究。最后,结合PJM电力市场中需求响应的运行情况以及我国电力市场环境,提出了对我国需求响应项目的开展的设想和建议。     

新型电力系统下需求侧管理机制及发展策略研究

大规模高比例新能源的接入,对电力系统容量保障、新能源消纳带来巨大挑战。将需求响应资源引入电力市场,发挥需求侧资源在促进新能源消纳、保障系统供需平衡等方面的重要作用,实现需求响应与电力市场的有机衔接是未来发展的必然趋势。针对新型电力系统需求侧管理机制,介绍了需求响应内涵与资源类型,研究了以美国、新加坡和英国为代表的国外需求响应发展现状,分析了可供借鉴的经验,提出了新型电力系统背景下中国需求响应发展策略与实施建议。     

需求响应不确定性对日前优化调度的影响分析

需求侧资源参与电网有功调度是消纳风电的重要方式之一,但价格型需求响应的不确定性又会对电网调度产生重要影响。为分析该影响,文中首先分析了负荷响应量、负荷自弹性系数和电价激励水平对价格型需求响应不确定性的影响,并建立了分时电价下的负荷模糊响应模型。在此基础上,考虑价格型需求响应、风电出力和系统负荷的不确定性,建立了考虑风电消纳效益的电力系统源荷互动日前模糊优化调度模型。根据模糊规划理论,对模糊期望约束和模糊机会约束进行了等效处理,等效后的模糊优化问题可以转换为确定性优化问题,并分析了价格型需求响应不确定性对电力系统日前优化调度的影响。通过仿真算例验证了模型的有效性。     

需求侧响应在电力批发市场中的应用

电力需求侧响应就是运用系统可靠性项目或基于市场的价格去影响需求的时间和水平。总结介绍了需求侧响应在美国东北部3个电力市场（PJM、纽约州和新英格兰）以及在实行NETA前后英格兰威尔士电力市场的应用机制,提出了我国在建立批发市场前,可以先行建立需求侧参与辅助服务投标机制;在建立批发市场时,可以同时引入实时电价用户群机制,以及时发掘需求侧响应资源。     

智能电网下需求响应热点问题探讨

利用价格信号与激励机制的需求响应项目可以为智能电网及电力市场运行构建可靠、高效与稳健的反馈机制。随着电力市场改革的不断深入以及智能电网的兴起,已有多个国家建立了基于市场化运作的需求响应项目。建立了适应智能电网及电力市场发展的需求响应理论与应用体系。对智能电网下需求响应理论及其应用层面进行了探索性研究,重点针对需求响应相关的项目决策、风险管理等热点问题进行了探讨,从多角度阐述了需求响应在提高系统安全性、可靠性与经济性等方面的作用。结果表明,智能电网下的新型需求响应项目可以进一步提升用户响应能力,为保障系统安全经济运行提供更有效支撑。     

基于PJM容量市场的需求响应优化策略研究

随着清洁能源的推广,容量充裕性在电网中发挥着更重要的作用。然而,容量市场机制在国内并没有得到充分的发展。通过分析国内外容量市场的研究现状,确定容量充裕性的定义和规则,参考PJM实践经验建立容量市场的出清模型。为了发挥需求响应在市场中的优势,考虑容量市场的特点,设计容量市场中需求响应的竞价策略。     

基于贝叶斯推断的用户偏好学习与响应优化

灵活性负荷聚合商通过需求侧响应整合用户侧资源参与电力市场,提高系统可靠性和经济性并获得收益。但用户对用电方式和成本的偏好将对其响应电量带来不确定性,进而影响聚合商的电量申报精度和市场收益。文中将参与需求响应的负荷资源作为广义需求侧资源,构建用户响应偏好模型。进而利用贝叶斯推断对用户偏好进行学习,获得响应电量的概率性估计,生成最优响应计划。最后,建立基于偏差电量考核的聚合商市场收益模型,采用美国PJM市场用户报价及典型日交易数据进行算例仿真。仿真结果验证了贝叶斯推断对用户偏好学习的有效性,以及考虑用户响应偏好的广义需求侧资源响应优化的经济性。     

提高需求响应可靠性的储能优化配置研究

提出了基于用户需求曲线的需求响应不确定性模型,通过区间弹性系数反映用户响应行为的不确定性,并得到不确定需求曲线.为提高需求响应的可靠性,基于用户响应偏差的区间数构建了负荷聚合商的储能优化配置模型,利用蒙特卡洛模拟求解该模型得到储能配置方案,并就储能对需求响应可靠性的改善效果进行评估.PJM历史数据仿真表明,所提模型和算...     

基于主从博弈的负荷聚合商日前市场最优定价策略

负荷聚合商通过需求响应整合用户侧资源,并由此向电网提供负荷平抑服务以获得收益。因此,聚合商的响应定价策略和用户响应偏好直接影响用户响应精度,进而影响聚合商市场收益。文中将参与需求响应的负荷资源作为广义需求侧资源,提出基于价格激励的需求响应机制,建立考虑用户偏好的用户效用模型和聚合商收益模型。进而,以用户和聚合商两者利益最大化为目标构建主从博弈模型,求解模型获得聚合商最优补偿定价策略,分析用户用电弹性以优化用户响应。最后,采用美国PJM市场数据进行算例仿真,结果表明基于主从博弈的最优定价策略能够充分考虑用户响应偏好差异,有效降低用户综合成本,通过平抑负荷波动提高聚合商市场收益。     

基于支持向量回归的直流受端电网动态无功需求在线评估

暂态电压稳定性已经成为直流受端电网安全的重要威胁之一,实时在线的动态无功源管理和控制是应对这一挑战的有效手段。因此,有必要研究直流受端电网的动态无功需求在线评估技术,量化评估动态无功设备对电网暂态电压稳定性的支撑作用。以往,主要依赖时域仿真法对大电网的暂态电压稳定性进行分析,由于计算耗时较长等原因导致其在线应用受限。针对这一问题,提出了基于支持向量回归(SVR)的直流受端电网动态无功需求在线评估方法。首先,建立了能够量化评估电网暂态电压稳定性的STVSI-SVR模型,然后提出了以该模型为基础的动态无功储备评估算法。相比于传统的基于时域仿真的分析方法,该算法能够快速地计算出合理的结果,满足在线应用的需求。最后在我国某实际受端电网模型上测试了算法的有效性。     

储能技术在电力系统中的应用现状与前景

储能技术在电力系统中的作用日益明确,对储能技术及其在电力系统中应用的全面调研和分析,可反映当前储能的发展水平、在电力系统中发展的制约因素,分析未来储能的市场前景和发展趋势.分析了中国、美国、日本、法国、英国等多个国家（或区域）级的电力系统特性,从负荷特性、电源结构和未来新能源的规划等方面阐述了各国对储能技术的需求;对国内外的储能技术本身的发展、成本特性、在电力系统中的示范应用进行了调研,对近期储能的研究和应用方向提出了建议,为寻找适合我国电力系统的储能技术及应用路线提供了参考和依据.     

基于LAB+i平台的电力需求侧管理案例分析

智能电网元件引入配电网和市场系统,对电网需求侧管理提出了新的挑战和机遇。智能电网国家实验室LAB+i已经拥有必要的基础设施进行智能电网的案例研究,其中包括电力需求侧管理。介绍了哥伦比亚国立大学的应用案例,在LAB+i平台实施基于3种需求响应技术的自动化管理系统,能够为校区每个建筑找到最佳负荷曲线。