基于特征负荷的用户日负荷削峰试验效果评估

为确定基于经济补偿协议的电力试点居民用户在日负荷削峰试验中对削峰调度策略的响应情况,并根据试点地区的试验统计数据外推估计全市的试验效果,结合某市用电峰谷时段特点,建立了考虑早/晚高峰时段的试点区域用户日负荷削峰试验负荷率模型,据此设计了特征负荷占比推广法和分类负荷电量占比推广法两种试点用户负荷率外推模型。该模型在试验前后负荷率统计结果的基础上,外推估算全市的试验效果。试点统计结果和外推计算结果表明,日负荷削峰试验可有效减小负荷曲线的峰谷差,达到了提高负荷率的预期效果。     

湖南电网负荷率特性分析

以湖南电网历史运行实际数据为依据,分析了湖南电网负荷率、年最大负荷、年最大峰谷差和年平均峰谷差等电力负荷特性的现状和变化趋势,并根据湖南电网的电力负荷结构,进一步分析了湖南电网夏季与冬季的电力负荷率区别和湖南电网负荷率影响因素。研究表明湖南电网年负荷率正在逐年降低,而系统峰谷差在逐年增加,加强湖南电网负荷侧管理、做好削峰填谷工作已刻不容缓。     

2008年环境因素影响江西电网负荷特性的启示

针对2008年江西电网历经冰灾、迎峰度夏电力供应紧缺以及金融危机影响的3个特定时期,以日负荷率、峰谷差、日最小负荷率（峰谷差率）、负荷曲线等负荷特性指标对江西电网负荷特性变化及影响因素进行分析,并提出相应建议。     

计及电动汽车入网的峰谷电价时段优化模型研究

针对电动汽车有序充电和放电对电网削峰填谷方面的影响,提出峰谷电价时段的优化模型。首先,根据私家车主的出行习惯,构建无序模式的放电概率模型;然后,基于峰谷电价时段,构建用户响应峰谷电价差的有序充电和放电时刻选择算法;其次,考虑峰谷电价响应度,使用蒙特卡罗法模拟得到电动汽车充放电功率的日负荷曲线,与原始电网负荷叠加,得到考虑电动汽车充电和放电功率的实际负荷曲线;在此基础上,构建以电网负荷峰谷差率最小为目标的峰谷电价时段的优化模型,并使用遗传算法对其优化求解;最后,通过算例验证了模型的正确性。     

在缺电时期关注电网的负荷曲线

从电力需求侧管理角度出发，介绍了天津电网近两年的峰谷差率状况和负荷曲线形状。阐述了在当前缺电形势下，“削峰填谷”、提高电网负荷率对于缓解高峰电力紧张和减少限电拉路的重要意义。通过峰谷电价的实施现状，分析当前电网峰谷差偏大的原因，并提出解决措施和优化建议。     

基于用户用电特性及供电成本分摊的销售侧电价机制研究

针对现行销售电价机制中用户分类不够科学规范、繁简不当的问题,借助模糊C均值算法,根据用户的典型日负荷曲线对用户进行分类并得到了典型用户负荷率曲线及用电参数。在此基础上,考虑用户需求响应建立了分时电价的最优化模型,分别计算分析了在峰荷最小、谷荷最大和峰谷差最小三种优化目标下的负荷曲线及各方收益变化。结果表明,在执行所设计的分时电价后,削峰填谷、改善负荷曲线的目标得以实现,有效缓解了电力供应高峰时段的负荷缺口,同时各方收益也得到了保证。     

用于电网削峰填谷的储能系统容量配置及经济性评估

电网负荷峰谷差日益增大,为满足高峰负荷用电需求,需增设或改造原有发输配电设备,而电网的低负荷率导致电力设备的资产利用率较低,使得电源规划建设缺乏经济性。储能技术可解决峰谷差加大、资产利用率低的问题,但现阶段储能系统的高成本限制了储能技术的规模化应用。考虑储能系统充放电平衡约束、循环寿命等因素,研究了储能技术用于电网负荷削峰填谷的控制策略,并建立了评价储能系统投资经济性的数学模型。以实际负荷数据为例,仿真分析了在不同调峰程度下储能系统的容量需求,分别从社会效益和投资者角度研究了储能系统投资的经济性问题,最后提出了储能系统规模化应用的经济条件。     

基于物联网技术的自动需求响应系统架构与应用方案研究

文中通过部署双向互动设备和负荷控制设备等,结合物联网技术,设计基于物联网技术的自动需求响应方案,该方案针对不同的电力消费行为模式,实现用电设备的监控;制定需求响应控制策略指导用户参与电网削峰填谷,并根据收集到的用户用电量变化数据,分析用户用电行为的变化,及其对电网负荷的影响。从而优化终端用户的用能结构,提高电能利用效率,节约用户电能消费,实现自动需求响应,降低电网负荷峰谷差,提高电网运行效率。     

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。     

基于分时电价和激励补贴机制的家庭能量双层优化模型

为了降低居民日负荷曲线峰谷差,提高居民参与电网需求响应的积极性之前,文章基于分时电价和激励机制,提出双层模型实现家庭能量的优化调度。该模型以需求侧响应为手段,以家庭能量优化为策略,实现供电端与用电端的互动,刻画出电价、激励机制与用户用电行为之间的交互关系。外层模型在分时电价的环境下,采用模糊C-均值聚类算法(fuzzy C-means algorithm, FCM)对用户用电情况进行分析,以日负荷曲线削峰填谷为目标,设计包含激励补贴和峰谷系数的电力套餐。内层模型基于电力套餐实现家用电器的智能管理,模拟实施套餐前后的居民日负荷曲线,实时调整用电计划,使用户日负荷曲线满足电力套餐中的峰谷系数。通过仿真验证双层优化模型有效降低了用户日负荷曲线的峰谷差,且设计的电力套餐在用户侧有一定的实用性,有利于用户更加积极地参与电网的优化调度,满足电网削峰填谷的要求。     

考虑峰谷分时电价影响的变电站容量规划方法

针对峰谷分时电价的实施会调整电力负荷进而影响电网规划的问题,提出了考虑峰谷分时电价影响的电网规划方案制定方法,并且建立了基于需求侧管理各参与方成本效益分析的峰谷分时电价模型及变电站容量规划模型。在峰谷电价比恒定的情况下,根据峰谷分时电价模型的计算结果选取算例地区峰谷分时电价的最优拉开比。在此基础上,对传统变电站容量规划方案和考虑峰谷分时电价影响的修正方案进行对比,最终得出:考虑峰谷分时电价影响的变电站容量规划方案在新建变电站容量减少的条件下,仍能满足地区电力平衡。并且该方案还能保证需求侧管理的各参与方均能获得更多利润,在有效节省建设投资的同时降低电力用户用电成本,明显提升电网规划的经济性和合理性。     

考虑需求响应的有源配电系统可靠性评估

提出一种考虑需求响应(demand response,DR)的配电系统可靠性评估算法。首先采用改进隶属度函数进行峰谷时段划分,并建立综合分时电价和激励机制的用户响应模型。为提高可靠性评估效率,提出基于阈值和最小距离的聚类方法产生年负荷的多状态模型。计及风力发电机出力的相关性,利用秩相关系数、拉丁超立方抽样和Cholesky分解获取风机输出功率的相关性样本。在此基础上,通过修正孤岛稳定运行概率对传统可靠性指标的影响,可实现考虑负荷响应的有源配电网可靠性分析。应用所述的方法对算例进行可靠性评估,结果表明需求响应策略能改善电网可靠性和提高电能利用率。     

需求响应对配电网供电可靠性影响分析

需求响应的实施在实现电力系统削峰填谷的同时也对配电网的供电可靠性产生了影响。采用分时电价作为基于电价的需求响应机制,在此基础上通过模糊聚类方法实现时段的划分,以电量电价弹性矩阵衡量负荷的改变,并以峰谷负荷差值最小为目标函数优化分时电价。为分析基于激励的需求响应对可靠性的影响,在可靠性评估中考虑线路容量约束,引入激励响应负荷的概念,制定负荷削减策略并提出衡量激励响应负荷的可靠性指标。算例验证了理论分析的正确性。     

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。     

面向峰谷平衡的商业楼宇空调负荷调控技术

近年来,空调负荷的急剧增长已成为季节性电力紧张的最主要原因,部分城市已经超过高峰负荷的30%,峰谷差进一步拉大对电网安全稳定运行产生严重影响。基于商业楼宇空调负荷可控性较大的特点,开展了面向峰谷平衡的商业楼宇空调负荷调控技术研究,提出了可控负荷能力多源信息在线评估方法、基于电网互动与负荷特性的负荷调控策略生成方法、面向电网需求的负荷调控评价指标体系以及基于多元信息实时反馈的负荷闭环调控方法,应用上述技术研制了商业楼宇空调负荷调控系统,实现了用电监测、控制策略生成和执行、调控效果评价等功能。通过试点应用,验证了商业楼宇空调负荷调控技术的可行性以及削峰效果,为空调负荷调控的推广应用提供了理论和实践指导。     

考虑快慢充负荷特性的电动汽车调峰定价策略

随着分布式光伏大规模发电的广泛应用,净负荷“鸭型”曲线特征明显,电动汽车白天充电无法充分利用新能源,夜间充电使原有负荷峰值叠加。为避免净负荷“峰上加峰”现象,文中以减小净负荷峰谷差为目标,实现充电负荷转移。首先,基于快慢充行为特征的统计数据,采用蒙特卡洛法模拟用户充电行为,实现未来充电负荷分布的预测,并根据慢充的入网特性以及快充的延迟充电特性建立快慢充负荷约束。然后,基于梯度下降法对负荷转移率进行计算,并引入用户消费心理学构建充电负荷价格响应模型。最后,对电网调峰的经济性进行分析以限定电价变动约束,以净负荷峰谷差最小为目标构建充电引导模型,并利用深度强化学习对其求解。仿真结果表明,所建模型和求解策略能有效引导充电负荷避开净负荷的峰期,并确定合理电价,减小电网的峰谷差。     

基于关联分析及堆栈自编码器的气象敏感负荷功率估算方法

气象敏感负荷的逐年增长是夏季电网负荷不断攀升的重要原因,准确估算此类负荷功率对电网运行调度、估计地区需求侧响应能力均有益处。提出了改进典型相关分析方法,建立了负荷-气象非线性关联模型,基于此可计算历史负荷数据中的气象敏感负荷功率。建立了基于堆栈自编码器(SAE)的气象敏感负荷功率估算模型,利用SAE的无监督学习提取日负荷曲线的降维特征,利用关联模型的计算结果作为有标签样本训练估算模型的全连接层,从而由日负荷曲线直接获得气象敏感负荷功率曲线。基于实际电网数据的算例结果验证了所提方法的有效性。     

计及市场化电价信号导向的含高比例水电输电网扩展规划

传统电网扩展规划模型难以反映未来一段时期竞争市场模式下全局供需态势对电网投资收益、市场主体意愿、社会效益的量化影响,且在含高比例水电输电网中水电外送断面容量与丰枯潮流差异的不匹配导致网络阻塞及交易盈余问题愈加严重.为此,提出高比例水电场景下计及市场化电价信号导向的输电网扩展规划模型.上层模型以最大化线路年投资收益为目标函数,形成规划决策线路;下层模型采用改进的k-means聚类算法得到含高比例水电输电网全年典型运行方式,基于市场交易出清结果与区域负荷响应特征,量化线路规划后的负荷增量及过网利用率,以市场化电价信号引导电网扩展规划,促进区域水电消纳.采用KKT最优条件实现上、下层模型的耦合,将双层规划问题转化为混合整数规划问题进行求解.以我国西南部某含高比例水电的实际电网为例,通过综合比较不同规划方法的阻塞盈余、投资收益及水电消纳比例验证了高比例水电接入下市场信号对扩展规划结果的影响.     

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。