电力需求侧管理与电力负荷错峰管理的综合应用

介绍了广东电网公司广州白云供电局在城市实施电力需求侧管理和电力负荷错峰管理的情况。在管理手段方面,通过制定加强用电侧管理方案有效地缓解了电力供需矛盾,通过实行峰谷分时电价来激励用户自觉错峰;在技术上,建设了大客户负荷管理系统,提高了对大客户的负荷监控能力;在拓展电力市场方面,对客户进行消费引导起到了显著的成效。2007年,广州白云供电局辖区内的最高电力负荷达1.24GW,全年供电量达6.0TW h,创历史新高。     

Flexibility now or later? – Impact of market timing on flexibility and social welfare of demand response

Demand side management enables flexible electricity consumers to participate in system services that contribute to enhanced integration of renewable energy sources. The specific market timing, pricing scheme and demand response program decide in which way consumers receive and react to incentives. Aside from pricing, several other parameters were found to greatly influence consumer response. Policy makers can improve the market design of wholesale and balancing markets. This would be a necessary tool to increase the demand side flexibility, but could also be used to allow better forecasts of production. Here, the impact of lead time on the flexibility of consumers is investigated and its impact on social welfare is estimated. The price elasticity of consumers can vary in different ways depending on the lead time and estimations may be uncertain. Therefore, the concept of a demand flexibility gap is proposed in order to quantify how the uncertainty of consumers’ responses may affect the social welfare of such a policy change. We recommend that lead time should be considered in electricity market design, e.g., in consecutive ahead markets in order to tap the full potential of flexibility from the demand side.     

Game-theoretic analysis of a buy-back system and a cogenerator-customer wheeling system

Electricity markets are experiencing widespread changes that are significantly altering the industry. The purpose of this paper is to analyze the economic consequence of various rules of purchased power pricing and wheeling fees of an electric utility by game theory. A regulator, an electric utility, and a cogenerator are included in this model as players of the game. Consider an extensive game model of an electricity market where a cogenerator sells excess electricity to anelectric utility or an end user. The regulator behaves so as to maximize social welfare. The electric utility and the cogenerator intend to maximize their own profit. The wheeling fee between the electric utility and the cogenerator is adjusted to maximize the sum of incremental profits. We have found that a buy-back system (the utility purchases cogenerated power) and a cogenerator-customer wheeling system are equally efficient and are more desirable than a monopoly system. The buy-back rate should be equal to (in the LP bargaining solution) or less than (in the Nash bargaining solution) the marginal cost of the electric utility. We also conducted an analysis of two-period electricity market.     

考虑分时电价和电能质量的大用户转运费用固定成本的综合分摊方法

随着我国电力市场改革启动大用户直购电试点,研究大用户转运费用的合理分摊方法具有重要的理论和实践意义。提出了一种综合考虑分时电价、电能质量和直购电量3个因素的固定成本综合分摊方法。建立了分时电价指标模型和电能质量指标模型。利用多层次交互式的方法确定各指标的权重,进而得到用户的综合指标值,利用此指标修正邮票法对固定成本进行分摊。算例表明,该方法能更加公平合理地分摊固定成本。     

Impact of various characteristics of electricity and heat demand on the optimal configuration of a microgrid

The impact of various characteristics of electricity demand and heat demand on the optimal configuration of a microgrid was analyzed using a methodology developed to design the number and capacity for each piece of equipment (e.g., gas engines, batteries, thermal storage tanks) in microgrids that have combined heat and power systems. Three types of microgrids were analyzed: one consisting of an office building and an apartment building, another consisting of a hospital and an apartment building, and another consisting of a hotel, office building, and retail area. In the methodology, the annual cost was minimized by considering the partial load efficiency of a gas engine and its scale economy, and the optimal number and capacity of each piece of equipment and the annual operational schedule were determined using the optimal planning method. Based on calculations using this design methodology, (1) the optimal number of gas engines is determined by the ratio of the off‐peak to peak electricity demand and by the ratio of heat demand to electricity demand, (2) a battery required to supply electricity for a limited time during a peak demand period is used auxiliary, and (3) the thermal storage tank for space cooling and space heating can be selected to minimize the use of auxiliary equipment such as a gas absorption chiller. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 169(2): 6–13, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20867     

运用保险理论的备用容量辅助服务分散决策机理初探

摘要：电力市场中的备用容量辅助服务一般都是集中处理的，由系统运行人员确定并向备用容量供应商购买所需的备用容量，再把相应的费用分摊给用户。这种方法很难保证辅助服务的高效率，并会导致辅助服务市场中的投机现象。备用容量可以通过分散决策的方法由每个用户自主决定吗？如果可以，怎样使每个用户制定最优的辅助服务购买计划？如果采用分散的方法，即每个用户都尽可能最大化自己的利益，能否使其实现全社会效益最大？文中就这些问题做了基础性探讨，并针对两种情况进行了建模和分析：①通过要求电能供应商提高发电可靠性来减小用户电能被中断的风险，其中采用了“供给者保险”(provider insurance)方法；②假设市场有电能供应商、用户(被保险者)和备用容量供应商(承保者)3个参与者，用户和备用容量供应商就备用容量进行交易，并以两者间的保险条款促使备用容量供应商履行其责任。两种情况的研究均表明，一旦用户购买了适当定义的保险单，就会对承保者引入约束和激励，使其为自身利益而积极地提供用户所要求的可靠性或备用容量。同时，购买保险还可以使用户减少预期的停电损失，将风险转移到中立的承保者身上。文中还证明了所提出的分散决策方法能够达到社会效益最优。     

转运服务中附加网损的分摊计算

转运服务在电力市场化进程中变得越来越普遍。由于电能在输电网传输过程中使输电网损耗增加,将由此产生的附加网损分摊到转运合同中已成为必然。分析了转运过程中附加网损的产生机理,提出基于边际潮流的附加网损计算方法,旨在解决附加网损费分摊计算问题。算例证明,该方法理论合理、简单可行。     

电力市场条件下年用电量混沌模型分析

年用电量的预测关系到电力系统的经济效益。通过对电力市场条件下年用电量的研究,应用混沌理论建立了在实际电量需求和可用电量共同限制作用下的年用电量模型。在不同的电量需求增长率基础上分析其混沌特性,得出产生混沌的充分条件。对不同的系统参数进行仿真分析,结果表明在供给和需求的共同作用下,年用电量可能会出现混沌行为。     

电力电子商务模式初探

对电力电子商务的模式进行了探讨,提出了一种可行的电力电子商务模式框架,即在现有电力网络、通信网络的基础上实现电力服务提供、电能量自动获取和计量、电能量信息自动传送、电费自动计算、电费自动收取,从而实现电力服务交易全过程的电子化,是一种比较完全的电力电子商务模式。     

负荷价格弹性的季节特性及尖峰电价政策福利效应估算

尖峰电价可以驱动用户主动减少高峰用电负荷并自愿参与需求响应。以江苏省3年的第二产业负荷数据为基础,运用数理统计方法实证研究了尖峰负荷价格弹性的时间特征,给出了尖峰电价政策福利函数,并根据不同弹性下需求响应的程度对尖峰电价政策的福利效应进行了分析和估算。结果表明：尖峰电价可以使社会净福利显著增加,但各月和各时段增幅差异较大。按照社会最大化原则,执行尖峰电价政策及尖峰价格浮动幅度,应依据负荷价格弹性季节和时段特性有选择性地确定。     

基于需求侧管理的城市电网风险评估

高受电比例城市电网中电源严重缺额,电网故障和失负荷风险极高,而用户负荷和系统风险关系密切。需求侧管理(demand side management,DSM)采取分时电价等方式来指引用户调整用电习惯,实现削峰填谷。研究了DSM对城市电网风险的影响,通过能效负荷优化和可中断负荷调度建立了需求侧综合管理模型,在此基础上,建立风险评估模型及指标体系,采用蒙特卡洛法对元件状态抽样,进而计算风险评估指标。结合某典型高受电比例城市电网实际进行风险评估,将考虑DSM风险指标与传统风险指标进行对比,结果表明DSM手段可以有效降低城市电网的失负荷风险,明显提升城市电网运行的安全水平。     

跨省跨区交易穿越线损补偿方法

跨省跨区电力交易可能加重电量承运电网的系统损耗,进而对电量承运主体的经济利益造成影响,为了推进跨省跨区交易工作的开展,实现更大范围的资源优化配置,保障电量承运主体的利益,基于路径法与平均网损分摊法的思想,提出了跨省跨区交易穿越线损补偿方法。本着“谁受益,谁承担”、“谁资产,补偿谁”的原则,明晰了穿越线损的补偿途径,阐述...     

基于等效网络的过网损耗计算实用化方法

在电力市场下,省级电网间的转运交易是一种重要的电能贸易形式.文中提出一种基于等效网络的过网损耗实用化计算方法.该方法将转运交易等效为提供转运服务的省网内的发电节点和负荷节点,将损耗计算的范围缩小至等效网络,利用潮流追踪法进行损耗分摊.其中,转运交易对等效发电机和等效负荷提供出力的份额,根据联络线功率对转运交易功率的灵敏度计算得出.对具有775母线的三个省级电网中的转运交易进行了过网损耗计算.结果表明,该方法简便、快捷,除潮流计算外无需过多的附加计算,具有实用意义.     

电网规划建设的原则与运用

我国电力需求处于快速成长的阶段。对应于电力需求增长型的电力市场与成熟型的市场提出了电网规划建设的基本原则，并阐述了这些原则的具体运用。     

基于对偶理论的电力普遍服务社会福利效应分析

阐述了电力普遍服务这种政府公共职能旨在改善偏远地区的电力供应,提高整个社会福利水平。构建了基于电量的社会福利函数,运用恩格尔系数刻画出不同地区居民对用电量的渴求程度和福利效用,对居民的福利感应程度进行了区分。运用对偶理论,探讨了电力普遍服务实施过程中的公平与效率问题。     

电力负荷供需矛盾的解决措施分析

详细介绍了为实现科学的负荷管理,缓解电力供需紧张的矛盾,各电力公司以及负责机构可以采用的政策措施、行政措施、技术措施、经济措施以及宣传措施。这些措施都是符合市场经济运行规则的有效手段,是对于社会、电力客户、发电企业、电网企业都有利的举措。     

电能量负荷综合管理系统的设计与应用

介绍了桂林供电局电能量负荷综合管理系统的设计、建设及使用情况。该系统通过采用光纤、电话线、GPRS等通信方式进行自动远程采集电能表数据代替人工到现场采集数据,以公开、准确的数据记录计算并分析出用户计量装置运行情况、用电负荷变化情况、线损波动情况和用户的用电规律,系统实现了负荷预测、线损分析、故障处理及防止非法用电(如窃电现象的发生);实现对大用户和趸售县的用电管理,为营销系统提供准确、可靠的抄表计费数据,以及为营销管理、电力需求侧管理提供有效的分析数据。对客户电量管理的工作能快速、高效的开展提供了技术保障。     

电动自行车的发展策略及用电服务

电动自行车日益受到广大消费者的欢迎．对拓展用电市场和节能减排具有重要意义。全社会应采取积极措施,促进电动自行车的发展;电力企业要做好电动自行车的用电服务,包括推广居民峰谷分时电价、为客户充电提供方便等。     

华东地区电动汽车发展趋势及用电需求预测

对2020-2040年华东地区电动汽车用电需求进行预测。首先对华东地区电动汽车保有量进行预估,然后利用平均用电量法和油耗计算法分别预测电动汽车的用电耗能情况。最后分情景对电动汽车引起的用电负荷进行预测。结果显示,华东地区电动汽车保有量2020-2030年快速增长,年均增长率为79.11%,2040年达到3720万辆。电动汽车引起的用电需求2020年、2030年和2040年分别为7 TWh、132 TWh和198 TWh,年均增长率从24.60%降至4.11%,2020-2040年整体年均增长率超过18%。2040年电动汽车年均用电负荷增长率为2.27%,最低负荷为41859 MW,最高负荷为93021 MW。     

利用程序远程更新实现电压合格率采集

电压合格率反映的是供电企业向电力用户供应合格电能的能力,利用程序远程更新技术实现负荷管理控制终端的电压合格率采集和传输是实现电压合格率采集、监测的关键技术。采用该技术可加强供电企业在用户侧供电质量的监测,细化电能质量管理,为以后负荷管理系统在用户侧管理的更高级应用提供经验。