市场环境下我国电力需求响应实践与探索

电力需求响应是调节电力供需的重要手段.首先,总结目前国内电力需求响应的国家和地方层面政策,明晰电力需求响应将在市场中以更有效的方式实现需求侧资源协调优化.其次,重点分析价格型电力需求响应中尖峰电价和竞价型激励需求响应的实施规则.然后,从实施范围、运行机制、支撑技术、商业模式、资金来源、补偿标准、用户类型、实践原因、实践效果分析各地区激励型电力需求响应的实施情况.最后,根据实践中出现的问题提供可行的建议,为即将开展电力需求响应的地区提供借鉴.     

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。     

现货市场环境下售电商激励型需求响应优化策略

需求响应是售电商应对现货市场风险的重要工具,但已有研究中的售电商均采取电价型需求响应策略,无法根据变化的实际情况灵活实施需求响应,缺乏关于激励型需求响应的深入研究。针对此,构建了单一售电商与多个用户之间的激励型需求响应主从博弈模型,其中售电商在现货市场电价高于售电价格的时段,制定需求响应补贴策略以减少其售电损失,而用户根据售电商制定的补贴价格决定相应时段的响应量以获取额外收益。通过分析给出了博弈模型的求解方法,算例表明,售电商及用户均可通过需求响应而获益。此外,文中分析了现货市场价格波动对售电商的补贴价格制定、用户响应量和各自需求响应收益的影响以及不同类型的用户加入需求响应项目时对售电商需求响应收益的影响。     

中国电力需求响应的发展动因与实施手段

在阐释经典电力需求响应理论基础上,分析了电力需求响应的概念本质、发展动因和实施手段。指出需求响应的本质目标是调动用户参与以及提高响应能力,在现阶段其发展动因着眼于降低尖峰负荷与提高用户响应电网波动能力,并提出价格引导、激励补偿、行政协调3种实施手段。     

促进灵活性资源的辅助服务市场分析

为了激励灵活性资源,电力市场辅助服务市场规则出现了许多变化,例如北美电力市场中辅助服务市场的机会成本、里程价格和运行备用需求曲线机制等。提出了辅助服务定价的一般公式,该公式建立了能量市场与辅助服务市场的关系,阐述了辅助服务市场规则的含义。以抽水蓄能电站为例,基于市场实际运行价格,定量估计了辅助服务市场规则对增加灵活性资源收益的作用。研究表明：所给出的辅助服务定价公式较好地解释了实际市场的价格数据,验证了辅助服务市场定价公式的正确性;里程价格给予灵活性资源更多的刺激,该部分收入约占总收入的10%,而机会成本并没有特别的激励;运行备用需求曲线及其附加电价机制是一种容量补偿机制,且其补偿力度非常突出;目前市场规则下,抽水蓄能电站的主要收益来自能量市场的套利,辅助服务的收益依然处于次要地位。     

电力体制改革背景下的需求响应积分方案探索

我国电力负荷峰谷差逐年增加,需求侧资源可以通过参与需求响应实现削峰填谷的目的。美国和欧洲的需求响应实践市场化明显,我国部分省份也开展过需求响应实践。以积分制为核心的需求响应方案无需用户直接参与市场,它包括价格型和激励型积分方案2类。价格型积分方案在负荷高峰时段给予响应用户正积分,负荷低谷时段给予负积分;激励型积分方案在直接控制用户设备时根据成功响应与否给予正积分或者负积分。该积分方案在电力体制改革初级阶段,有利于形成电网与用户良好互动的局面和泛在电力物联网的建设。     

可中断负荷最优报价策略研究

市场环境下.为使用户能够通过优化报价策略的方式获取到更多的收益回报,以用户参与低电价可中断负荷IL(Interruptible Load)备用市场竞价为背景,引入IL报价机制,在基于等报价准则对其进行动态补偿的基础上,以用户收益最大为目标函数,建立了用户优化该市场报价策略的数学模型.并针对竞争对手报价策略为确定值与服从概率分布2种情况.分别基于直接优化和蒙特卡罗方法对该模型进行了求解.仿真结果表明.采用竞价方式管理IL市场能够有效提高IL购买的经济性与市场交易的透明度.     

基于集群辨识的电力用户需求响应潜力评估

针对电力市场参与需求响应(DR)用户的特性不一、响应能力差异大,导致DR潜力评估难度大的问题,提出了一种自底向上的负荷DR潜力评估方法.首先,对用户的用电行为进行分析,将每个用户的负荷变化分别用基于概率分布和隐马尔科夫模型的聚类方法进行聚类,得到适合价格和激励的DR用户分类.然后,将用户负荷大小用K-means算法进行...     

零售端电力市场中的电量电价弹性矩阵

掌握电力市场中电能需求随电能价格变动的规律(即需求响应规律)对于合理确定电价与市场开拓是极为重要的,而这一问题的关键是分析用户需求对价格的敏感度(即用户的价格需求弹,性).文中给出了电量电价弹性矩阵的建立过程,并分析了由于用户分类及电价分类不同所引起的弹性矩阵结构的不同.在此基础上,提出了一种弹性矩阵的简化方法.并通过算例,进一步给出了在中国当前零售端电力市场中,电量电价弹性矩阵的求取过程.结果分析表明,在这种情况下,自弹性系数与交叉弹性系数是互补型的.实际应用表明该模型能够反映当前市场中的需求规律,具有一定的实用价值.     

电力需求价格弹性与系统最优备用的关系

随着我国电力改革的逐步深入，电力备用的市场化运营问题显得十分重要。介绍了电力价格弹性系数的概念，电力备用的定义与功能；从市场化运营的角度，基于用户的需求曲线和消费剩余理论，对市场条件下电力备用的价值与备用的需求曲线进行了研究，并探讨了系统最优备用水平的优化模型；通过案例分析，研究电力需求价格弹性系数与系统最优备用水平和备用价格的关系，即需求价格弹性系数越高，系统最优备用需求水平和备用价格越低，系统最优备用需求水平与价格，随电力需求价格弹性的变化而变化。对我国电力备用市场的理论研究与健康运营提出合理化的建议。     

双侧开放市场中能量与备用容量的联合优化

为缓解系统中有限装机容量与一定的备用容量要求之间的矛盾,根据电力用户可以采取积极措施主动进行负荷管理而为系统提供备用容量的思想,提出一种基于最优潮流的能量和备用容量市场联合优化模型;研究在双侧开放的电力市场环境中,用户主动参与备用容量服务对市场运营效益的影响。IEEE 30节点系统算例表明,用户进入旋转备用容量市场,成为系统备用容量的新供应者,可使全系统的运营效益有较大提高,减少了系统备用容量购买支出,降低了各节点上的电价水平和系统备用价格。     

分时电价体制下的供电企业购售电风险控制模型

在考虑了用户需求弹性、现货市场和合同市场的购电成本以及对用户的补偿等因素的基础上,建立了分时电价体制下供电企业购售电风险控制模型。采用该优化模型可使供电公司制定出使企业效益和社会效益均得到提高的分时电价,并能有效地进行削峰填谷,使供电公司承担最小的风险并获得最大的利润。算例仿真结果表明了该模型的有效性。     

需求侧实时电价下用户购电风险决策

需求侧实时电价(RTP)是电力市场下需求响应的重要手段之一。作为一种理想的需求侧电价机制,通过结合与RTP相关的各类套期保值合同,RTP的价格波动风险可以在市场参与者之间合理分摊。基于各国开展RTP的研究与实践,结合随机电价模型,利用Monte-Carlo模拟法对与RTP相关的各类套期保值合同进行定价。在确定了合同价格后,基于条件风险价值(CVaR)法,以用户购电效用最大化为目标,建立了不同风险喜好的用户选择负荷最优套期保值比例的决策模型。最后通过算例仿真验证了所述方法的有效性,它有利于用户有选择性地规避RTP的价格风险,实现了供电公司与用户之间的良好互动。     

电力需求响应的激励性补偿方法比较

为鼓励用户的需求响应行为,很多国家采用激励性补偿的方法。针对2种需求响应补偿方法,即用户在峰时段减少用电时,按批发价格补偿法和按批发价格与零售价格之差补偿法,通过数学建模与算例仿真,比较分析了不同的补偿措施对用户侧和发电侧的经济利润,以及社会福利的影响。研究表明,按批发价格补偿,会导致用户在峰时段的用电过分减少,减少社会福利。在当前还难以在零售市场推行实时定价的情况下,按批发价格与零售价格之差来补偿的方法,是一种相对较好的需求响应补偿方案。     

基于用户响应下的分时电价优化设计模型与方法

从配电公司的自身利益出发提出了一个考虑购电成本、需求响应以及其它因素的分时电价定价模型,并针对购电商是否具有市场力两种情况分别进行了分析。论述了该模型本质上属于非线性规划问题并探讨了其求解过程。最后将该模型应用于某简单算例进行仿真计算,结果表明如果用户对分时电价具有较强的响应度,则在峰谷电价差较小时也可以实现用户与电力企业共同获利的目的。     

基于ARCH模型的电价联动建模研究

在开展电力零售市场竞争前,销售电价与上网电价的联动机制是在销售侧正确地反映电力市场供需状况和供电成本,规避由于发电竞价而引起上网电价波动给电网企业所带来的市场风险的重要手段。文中通过对电价联动机制存在的风险进行分析,提出一种考虑用户需求响应的电价联动机制与建模的新思路。该联动机制中,电价监管者要在一个电价联动期开始前,向电力5用户公布预期的电价联动水平;在该联动期结束后,根据实际上网电价的波动情况和用电情况,及时制定销售联动电价水平,对于实行电价联动的用户,当期按联动后的电价水平进行结算。同时,该文针对销售电价与上网电价联动存在的风险,采用自回归条件异方差(ARCH)模型对联动期内平均上网电价的波动情况进行数学描述,实现了联动模型的具体建模和对联动水平的预测。最后,采用实例数据对联动模型进行实证分析。     

可中断负荷参与备用市场下的可靠性风险电价计算模型

可中断负荷(interruptible load,IL)作为用户参与电力市场的一种方式,最直接的影响是为供电公司提供另外一种可供选择的备用资源,在这种环境下,供电可靠性成本的内容也发生了变化,相应的可靠性电价计算模型也应有所调整。首先给出可中断负荷参与备用市场下可靠性电价定价流程,在此基础上量化了IL由于减少系统备用风险购电成本和电网投资改造风险成本而产生的经济效益,最后根据我国国情给出了可靠性电价的定价模型。算例分析表明,可中断负荷参与备用市场可为供电公司节约大量的可靠性投资成本,使其规避高购电电价和高投资的市场风险,进而降低用户支付的可靠性电价。     

基于改进GA的配电商多市场购电策略研究

引入条件风险价值（conditional value at risk, CVaR）作为市场风险的度量因子,建立了以最大化期望收益为目标的配电商多市场购电决策模型,分析了期权和可中断负荷（interruptible load, IL）对购电组合的影响。算例结果表明：期权和IL能有效地降低配电商的购电损失,期权价格、IL补偿价格和配电商的风险厌恶态度对购电组合策略有显著影响,CVaR作为一致性的风险测量工具,可较好地应用于电力市场中的风险管理。     

数据挖掘技术在电价预测中的应用

简要叙述了数据挖掘技术的特点,分析了影响电价的因素,提出了一种基于数据挖掘技术的电价预测方法。该方法将电价用市场供求关系、上网竞价发电功率、用户负荷需求、燃料价格、物价指数和消费水平等元素来表征,并考虑了不同电价影响因子的影响程度。利用数据挖掘中的相似性搜索技术,引进权重系数对所搜索到的匹配电价序列进行加权平均,进而得到所预测的电价值。最后举例说明了该方法的具体应用过程。