日前邀约模式下电力需求响应的聚合优化模型与方法

基于负荷集成商的视角,提出了一种邀约模式下的需求响应资源聚合优化模型与方法。首先,结合我国部分省区需求响应交易的实际情况,分析了日前邀约响应的模式以及负荷集成商对用户的聚合代理机制。然后,基于日前邀约需求响应的组织、考核与补偿的机制条件,并考虑用户资源响应特性、有效响应容量的分档认证、负荷集成商与用户的收益和考核费用分摊比例的影响,构建了聚合优化模型,使之更适应于负荷集成商进行日前邀约响应决策的需求。针对模型中决策变量的非线性耦合关系,通过引入中间变量与逻辑约束进行线性化处理,进而转化为混合整数规划问题以降低求解难度。算例分析表明不同类型响应资源的聚合优化,有助于提高负荷集成商在日前邀约响应中的期望收益,并且能为负荷集成商兼容不同品质资源的极限能力分析提供更为详细的信息,验证了模型与方法的有效性。     

考虑用电满意度与响应量期望的虚拟电厂需求响应交易模型

虚拟电厂(VPP)参与需求响应可提高电网的调节能力,但用户用电满意度下降和用户响应量的不确定性会导致VPP无法获得预期收益、电网无法获得足够需求响应量等问题。为此,提出了一种考虑用户用电满意度与响应量期望的VPP需求响应交易模型。将VPP内部柔性负荷细分为可削减负荷、可转移负荷、可替代负荷3类,并根据不同柔性负荷用户的用电模式、影响因素、参与需求响应的服务方式,分别构建3类柔性负荷用户的细分用电满意度模型。分析3类柔性负荷用户提供需求响应服务的不确定性来源,分别建立3类柔性负荷用户参与需求响应的响应量期望模型。基于用电满意度模型和响应量期望模型,在以电网公司为主导的VPP需求响应交易模式下,构建需求响应交易模型。通过算例仿真验证了所提模型的有效性。     

考虑用户行为不确定性的阶梯式需求响应激励机制

针对电力需求响应试点初期存在响应规模偏小、用户响应意愿较低且具有多重不确定性等问题,电网公司通过设计合理的需求侧互动机制引导用户积极、高效参与需求响应具有重要意义。为此,提出了考虑用户响应行为强不确定性的阶梯式需求响应激励机制随机优化模型。首先,构建参与需求响应的日前竞价市场用户切负荷行为和负荷波动的多重不确定性模型,以获得不同需求响应阶梯激励系数和调用场景下的期望响应量;然后,以电网公司为主体构建基于双层随机规划的阶梯式需求响应激励机制优化模型,上层构建在长时间尺度下的阶梯式需求响应激励机制阶梯区间和激励系数优化模型,并基于Pareto最优实现用户响应积极性最高、单位容量负荷激励成本最低的多目标优化;下层在给定的激励系数下,构建多负荷缺额场景下计及达标机会约束的需求响应调用裕度优化模型。最后,采用中国浙江省需求响应试点的实际数据进行仿真验证,结果表明阶梯式需求响应激励机制能够引导用户积极响应,并提高电网公司调用需求侧资源的经济效益。     

考虑双向能量交换型负荷的配电网最大供电能力模型

在电动汽车这种双向能量交换型负荷接入配电网背景下,提出了计及用户与电网之间电能双向传递的最大供电能力(TSC)计算模型。首先,基于负荷时序特性建立了包含负荷可持续中断供电时间和响应费用约束的柔性负荷需求响应模型。然后,提出了能计及双向能量交换型负荷需求响应的TSC模型和计算方法,以量度需求响应费用与TSC之间的量化关系。最后,通过算例计算了不同响应费用约束下的TSC分布情况。分析结果表明,相比于单向能量交换型负荷以负荷削减方式参与需求响应,双向能量交换型负荷以放电方式参与需求响应使TSC进一步增大。     

考虑精细化潜力评估的负荷聚合商优化调度

负荷聚合商可以聚合用户负荷,实现需求响应,缓解电网压力。为了减轻用户需求响应能力差异和响应行为不确定对负荷聚合商响应特性的影响,构建了需求响应潜力评估模型并提出基于精细化潜力评估的负荷聚合商优化调度模型。首先设计使用 4 个指标,建立基于用户历史用电数据的需求响应潜力精细化评估模型,将需求响应潜力的评估精细到设备级,研究在不同经济激励下的用户及设备的需求响应潜力。然后将需求潜力评估模型与负荷聚合商的优化调度模型相结合,求得最优的调度结果。仿真结果表明,设计的模型能精确反应用户及设备的需求响应潜力,将此模型和负荷聚合商的优化调度模型结合可以充分发挥用户的需求响应能力,提高用户满意度,调动用户的积极性,从而提高负荷聚合商的可靠性和整体的经济性。     

基于模糊激励型需求响应的微电网两阶段优化调度模型

针对微电网中风电和负荷不确定性，提出一种基于价格型需求响应（price-based demand response，PBDR）的日前负荷调度和基于激励型需求响应（incentive-based demand response，IBDR）的实时负荷调度的两阶段优化调度模型。在日前阶段，根据用户需求对电价的响应，引入需求价格弹性建立了用户响应模型；在实时调度阶段，为了挖掘不同用户参与需求响应的积极性，利用模糊工具求出不同用户的动态激励方案，提高需求响应项目的参与度。算例分析结果表明，两阶段调度模型相较于只采用日前价格型需求响应提高了风电消纳能力，增加了电网和用户的经济效益；而较于只采用实时激励型需求响应增强了削峰填谷作用，提高系统运行的平稳性。同时动态激励价格比固定式激励价格使负荷曲线峰谷差更小，进一步减少了弃风量。     

考虑乡镇集群化酿酒行业生产需求的精细化电力需求响应研究

乡镇特色工业负荷不仅是地方经济发展、电能替代的重要领域,也是未来与电网互动、参与需求响应的区域型重要资源。区别于大型工业负荷,乡镇特色工业负荷往往需要人力辅助,具有生产过程固定、可重复等特点。为了运用好这类负荷的可调节潜力,建立了考虑其生产需求的负荷模型,包括工作时间、产量要求等约束,并以酿酒行业的电烤酒负荷为例构建了具体的模型。基于此,从乡镇配电网运营商的角度构建了多场景的需求响应实施架构和运行优化模型,以便在不影响用户产量的情况下,挖掘负荷响应潜力,提出对用户友好的精细化电力需求响应策略。最后,基于贵州某乡镇实际10 kV配电网负荷数据开展算例验证,在不影响用户生产的情况下,可挖掘本算例环境中乡镇特色工业生产负荷 36.1%的削峰潜力。     

基于需求侧响应的多类型负荷协调控制模型

风电的随机波动性影响了电力系统经济运行。为充分挖掘需求侧响应资源,需要考虑不同负荷对电价响应的差异性,并将其融入传统调度中。首先,基于电价弹性矩阵,对用户的电价响应行为建模。其次,分析不同负荷的电价响应特性,对负荷进行分类。在此基础上,基于峰谷分时电价,以系统运行经济性为目标,考虑用户满意度约束,建立多类型负荷协调控制模型。并将模型转化为一个双层优化问题,利用差分进化粒子群算法进行求解。最后,在一10机系统中进行仿真验证。结果表明,所建立的多类型负荷协调控制模型可充分挖掘不同负荷的需求响应能力,能有效降低发电成本,有利于系统经济运行。     

面向需求响应的电力用户行为建模：研究现状与应用

通过建模理解电力用户行为,有助于在需求响应中有效引导用户灵活用电,从而挖掘负荷侧的灵活性。面向需求响应场景的实际需求,系统梳理电力用户行为建模的研究现状与应用。分析并总结电力用户行为建模的研究进展,包括用户行为特性描绘、用户行为解析和用户行为定量建模3个不同层次。梳理电力用户行为建模在需求响应中的主要应用方向,包括需求响应潜力评估、考虑需求响应的能源系统协同优化、负荷零售商定价和考虑需求响应的市场机制设计。讨论现有电力用户行为建模研究所面临的不完全信息条件、用户的有限理性等实际问题,并对未来的研究方向进行展望。     

考虑需求响应不确定性的主动配电网优化调度

需求响应的多样性和不确定性给主动配电网的运行带来了很多不利影响,为此本文从各类需求响应行为的特征出发,构建了考虑需求响应不确定性的主动配电网优化调度模型。首先针对价格型需求响应,利用消费者心理学原理和价格修正系数来描述经济因素所引起的需求响应不确定性,进而利用不确定参数和范数约束条件来表示非经济因素对需求响应的影响,从而更精细化地刻画了价格型需求响应的不确定性并能够引导用户更好地参与需求响应;然后针对激励型需求响应,构建了可中断负荷与可激励负荷的融合机制及其相应的机会约束来减小负荷峰谷差;最后本文以运行成本和多种需求响应成本的综合成本最小为目标,计及多种系统约束和需求响应约束条件,建立了主动配电网优化调度模型。结合算例分析证明了本文所提模型的优越性。     

国外需求响应技术及项目实践

在深入调研国外需求响应发展现状的基础上,对国外需求响应的政策、项目类型、关键技术等进行了重点分析,以获取国外需求响应发展的先进成果和经验,为未来我国需求响应的进一步深入和全面发展提供参考和借鉴,最后给出对我国需求响应发展的启示与建议。     

地区经济与电力需求预测

通过对贵州地区电力负荷历史数据分析,结合贵州地区配电网的发展现状和未来的发展趋势,探讨了贵州经济增长、电力消费与电力需求间的关系,并运用组合预测法,对贵州地区电力市场需求进行预测。     

浅谈智能电网下需求侧管理

需求侧管理系统作为智能电网功能的一个重要组成部分,是许多技术人员探究的一个重要内容.文章阐述了需求侧管理的内容特点和技术措施,分析了智能电网对需求侧管理的影响,从智能电网需求侧管理系统关键技术对其进行了研究.     

需求响应在电力市场中的作用

南对加州电力危机的分析引出需求响应对电力市场良性发展的重要性.介绍了需求响应的概念、分类和实施机制--需求侧竞价,以及国外的响应运行机制.描述了需求响应的重要意义以及国外所进行的响应实践,并提出我国在实践需求响应方面的设想.     

美国需求响应综述

需求响应是智能电网框架里的一个重要组成部分,处于配用电侧。需求响应被认为是输电系统和电能批发市场可靠、经济运行的一个重要因素。住美国电力市场下的主能量市场和辅助服务市场,实施的需求响应计划可分为基于市场和基于可靠性2种。往不同的电力市场机制下,需求响应产品可包括能量、辅助备用服务以及容量。首先对智能电网下的需求响应新特点进行分析,进而概述美国智能电网下的需求响应计划及其参与的产品市场,再分析新形势给电网带来的影响,最后对中国实施需求响应提小一些建议。     

国外空调负荷需求侧响应综述及启示

不断增长的空调负荷加剧了城市电网峰谷差,需求侧响应能引导终端电力消费者改变其惯有的电力消费模式本文分析了美国、日本等发达国家开展空调负荷需求侧响应所采用的实施方法和激励机制,并对我国开展空调负荷需求侧响应给出启示。     

Optimal operation of cogeneration system coordinated by aggregator for providing the demand and supply regulation capacity

Recent growth of renewable energy generations with natural variability, such as photovoltaic generation and wind turbine generation, would make the demand and supply control in a whole power system more difficult, and therefore, alternatives for demand and supply regulation resources would be required. The authors focus on cogeneration system (CGS) as one of regulation resources. In order to procure adequate volume of regulation capability, an aggregator coordinates a number of CGSs efficiently and flexibly considering the wide variety of electricity/thermal demands of CGS owners. This paper proposes a novel optimal operation strategy of CGS coordinated by the aggregator considering the energy balance and operation cost of individual CGS owner. This paper also demonstrates the availability of CGSs for regulation capability by numerical case studies in which the actual consumption profile is employed.     

负荷时间弹性及其衡量方法

需求响应强调用户的主动性。电力系统维持瞬时平衡需要考虑不同时间产生的用电量对系统的不同影响,只采用价格需求弹性不足以全面描述电力负荷的弹性。提出负荷时间弹性概念,以充分考虑用户在用电时间上的选择余地,从定性分析和定量分析2个角度评价用户在不同时段间转移负荷的时间弹性大小,并给出算例分析。负荷时间弹性可为需求响应、分时电价、有序用电优化等应用提供支持。     

我国电力需求预测的难点浅析

电力需求预测做为电力规划的重要环节受到一些不确定因素的影响。介绍了电力需求预测的内容与方法,对影响因素做了详细阐述。指出电力需求预测对电力工业生产、管理及发展等方面的基础作用。     

售电侧放开背景下电力大客户需求识别研究

随着售电侧的逐步放开及"互联网+"的不断发展,电力客户差异化、个性化需求凸显,且对电能产品和服务将拥有更多自主选择权,传统电力公司面临客户流失的风险,亟待以客户分类为基础对需求特征进行深入研究,为电力公司更精准的满足用户需求提供基础。首先选取电量、电价、容量等指标维度对大客户进行K均值聚类,将客户分为五大类,其次通过大客户服务工单、客户调研等方式获取客户需求,并根据业务类型、客户感知等对需求进行分层整理,最后基于客户聚类分析结果,识别了各类别客户具体的用电需求和需求分层情况,并提出资源配置建议,以期为未来服务策略优化提供现实依据。