计入需求响应项目的电力市场古诺竞争均衡分析

智能电网环境下,各类需求响应措施的引入对电力市场均衡结果以及市场参与者的报价策略产生重要影响。假设灵活用户可以通过需求响应聚合商直接参与批发市场竞争,建立了需求响应聚合商古诺竞争模式下的电力市场均衡模型。通过引入一个特殊约束条件,同时计入负荷转移资源与负荷削减资源。对于模型求解中出现的非线性互补问题,采用非线性互补方法进行求解。研究表明:需求响应资源参与市场竞争可以有效鼓励灵活用户将负荷需求从高峰转移到低谷,降低峰谷差。同时拥有负荷转移资源与负荷削减资源的需求响应聚合商在市场竞争中拥有更强的竞争力。     

计及需求侧资源主动响应的含风电互联系统负荷频率控制

我国正在构建以新能源为主体的新型电力系统,该系统相较于传统电力系统在电源侧和负荷侧具有双随机波动特性,挖掘并提升系统中灵活资源的主动响应能力是保障新型电力系统安全稳定运行的重要手段。本文以空调类需求侧资源为例,建立了计及需求侧资源主动响应的含风电互联系统负荷频率控制模型;并综合考虑系统电源侧和负荷侧的双随机特性,设计了可最大化需求侧主动响应能力的线性自抗扰控制策略;最后,以某区域电力系统为例,仿真测试了不同风电渗透率下风电场功率波动、负载扰动等多组场景下的控制效果,结果表明：所提策略显著提升了含风电互联系统的负荷频率控制性能,为大规模新能源电力并网提供了有力支撑。     

考虑光热电站和柔性负荷的电氢热综合能源系统联合优化运行

为解决现有综合能源系统运行灵活性差及风、光消纳难的问题,同时充分利用氢能实现碳减排目标,本文提出一种考虑光热电站和柔性负荷的电氢热综合能源系统联合优化运行方法。首先,基于光热电站和含电转氢余热利用的氢能系统模型构建电氢热综合能源系统。其次,考虑需求侧电氢热柔性负荷的特征和调节价值,构建含可平移、可转移、可削减负荷的电氢热柔性负荷模型。然后,进一步构建考虑电氢热柔性负荷调节特性的电氢热综合能源系统联合优化运行模型。最后,通过算例仿真验证所提方法能够兼顾经济运行与低碳效果,不仅可以提高光热电站与氢能系统的联合运行能力,而且能够有效提升系统运行的经济性和低碳性,电、氢、热负荷峰谷差分别降低6.68%、11.95%、8.35%,系统运行总成本降低24.4%。     

考虑供需互动的含分布式电源配电网网架规划

通过分析供应侧电源出力特性和需求侧负荷响应特性,搭建了考虑DG主动管理和需求侧管理的配电网网架双层规划模型。上层以年初始投资成本最小化为目标函数,考虑了网络辐射状连通性约束;下层以综合运行成本最小化为目标函数,考虑了网络潮流、安全运行等约束。上下层模型分别采用Prim最小生成树算法及二阶锥规划法进行求解。最后结合某地区29节点配电网进行仿真验证,结果表明,该模型能有效促进DG消纳,提升含DG配电网规划的经济性。     

考虑需求侧管理的微网经济优化运行

建立了考虑需求侧管理的微网经济优化模型。将微网的电力负荷分为3个部分:固定负荷、可转移负荷、随机负荷,其中可转移负荷的管理是需求侧管理的主要内容,也是微网经济优化运行的重要目标。在分时电价的环境下,建立了微网中分布式电源与需求侧负荷优化管理的协调运行模型。通过函数线性化将该优化问题转化为一个混合整数规划问题,采用专业混合整数规划软件求解。仿真结果表明,考虑需求侧管理的微网经济运行相比不考虑时的总费用减少了3.83%,具有较好的经济效益。     

考虑需求侧响应的热电联供型微网经济优化运行

热电联供(combined heat and power,CHP)微网是提高可再生能源利用率以及实现能源转型的有效途径之一,具有广阔的应用前景。为保证其经济、灵活、高效运行,需对CHP微网进行合理的系统优化。为此提出考虑热、电负荷需求侧响应CHP微网多目标优化方法,热电负荷需求侧响应模型基于建筑物热力学模型,同时考虑可转移负荷的调度。在此基础上,建立基于热电负荷需求侧响应的多目标混合整数线性规划模型,采用所提复合粒子群算法求解。算例仿真结果表明,应用热、电负荷需求响应可以使供电、供热的灵活性大大提升,并且降低了系统经济运行成本。     

计及需求响应的主动配电网日前优化调度

主动配电网通过主动调度可调度资源达到配网的经济、安全、可靠、高效的运行;随着分布式电源在主动配网中渗透率越来越高,将需求侧资源纳入主动配网的调度中可以提高主动配电网消纳分布式电源的能力以及增加系统的经济性、安全性。由于用户负荷不止受电价影响,需求响应后的负荷存在不确定性,同时风光的出力也存在随机性的特点,在计及了源荷不确定性下,建立了基于机会约束规划的主动配电网优化调度模型,通过嵌入蒙特卡罗的粒子群算法求解,算例分析结果表明了所提模型的有效性。     

计及需求响应的主动配电系统优化调度研究

针对主动配电系统中负荷的动态变化性,将需求侧响应融入到该系统的优化调度中.考虑到分布式能源的碳排放特性,以配电网运行成本及二氧化碳排放成本最低为目标函数,引入可中断负荷等相关约束,建立了日前低碳经济调度模型.采用基于差分演化的果蝇优化算法求解模型.算例结果表明优化结果能够兼顾运行成本及排放成本,在调度中引入需求响应可以引导负荷转移,削峰填谷,具有显著的节能减排效益.     

考虑多种需求响应的负荷集成商联合调度研究

随着售电侧市场化改革的推进,负荷集成商由于其连接系统与最终用户的桥梁作用,获得了很大的发展机遇.文中在负荷集成商调度优化中,考虑可削减负荷、可转移负荷、自备发电机负荷这三种需求响应的物理约束及联合调度约束,并以负荷集成商的收益最大化为目标,采用分支定界法确保找到最优解,从而确定日前能量市场中负荷集成商的最佳调度策略.最后采用算例验证分析了负荷集成商调度受物理约束、电价及联合调度约束的影响,为负荷集成商的实际调度提供了理论依据.     

考虑电动汽车及需求侧响应的综合能源系统优化调度

为了提高综合能源系统的运行经济性和可再生能源消纳能力,建立基于分时电价的价格型电负荷需求侧响应模型,根据用户对温度感知的模糊性,建立热力柔性负荷模型以及计及电动汽车出行规律的电动汽车有序充放电模型。同时采用场景分析法考虑新能源出力的不确定性。提出一种需求侧响应和电动汽车协同作用的双层随机优化调度模型。上层模型利用分时电价激励的价格型需求侧响应,以净负荷波动性最小为目标函数,得到优化后的电负荷曲线。下层计及柔性热负荷与电动汽车作用,以调度周期内系统总成本为目标决策各个机组的出力情况,仿真算例表明所建立的综合能源系统调度模型能够有效提高了系统风电、光伏发电消纳能力,降低了系统运行成本。     

考虑需求响应资源和储能容量价值的新型电力系统电源规划方法

高比例可再生能源的接入对电力系统容量充裕性带来了新的挑战，系统必须具备充足的置信容量应对可再生能源的出力波动性和随机性.由于储能置信容量与电源规划结果的非线性关系，传统电源规划方法难以准确计算储能置信容量并建立系统置信容量充裕度约束.通过综合考虑火电、可再生能源、储能以及需求侧响应建立了电源规划模型，内嵌全年8 760时段生产运行模拟以确保系统具有充足灵活性，同时改进容量充裕性约束以考虑需求响应资源和储能的容量价值.针对储能置信容量的非线性问题，设计了迭代算法进行求解，并用某区域电力系统验证了模型的有效性.结果表明，高比例可再生能源系统中，影响系统成本的主要因素是灵活性约束，引入少量需求侧响应资源可大幅降低系统成本，为未来高比例可再生资源电力系统规划问题提供了新的思路.     

峰谷分时电价下用户需求响应行为模型的研究

建立了峰谷分时电价下用户需求响应活动的负荷优化响应模型,给出了模型目标函数中用户的可中断负荷收益与基于负荷转移率的可转移负荷收益表达式,同时给出了峰谷分时电价下用户需求响应活动优化方程的求解方法.分析实例的计算结果表明,用户需求响应活动在消减尖峰负荷、填充谷负荷以及减少用户电费支出方面作用明显.     

需求响应项目中用户基线负荷计算方法及其应用

对国外需求响应项目实施中用户基线负荷的研究进行整理,总结出国外常用的基线负荷计算方法.基于智能电网技术优势,提出适合项目应用的基于信息双向互动的用户基线负荷计算方法,该方法考虑了用户次日保电计划和检修计划,可为定量评价用户负荷的减少程度提供依据.将用户基线负荷应用于可中断负荷优化调度中用户削减量决策变量优化范围的确定,当用户基线负荷超过最大削减容量限制或低于最低保障负荷时能合理计算决策变量优化范围,使得优化结果更具有时效性和可执行性.基于用户基线负荷和决策结果的执行情况提出补偿和惩罚相结合的费用结算方式,用户削减效果好得到的补偿多,削减效果差得到的补偿少,合理的补偿和惩罚可激发用户参与需求响应项目的潜力.     

考虑需求侧管理的微网经济优化运行探索

建立考虑需求侧管理的微网经济优化模型。微网的电力负荷由三个部分组成：固定负荷、随机负荷、可转移负荷。而需求侧管理的主要内容和重要目标都是可转移负荷管理。微网中需求侧负荷的优化管理和分布式电源的协调运作模式都是在分时电价的情况下建立的。根据函数线性化把其优化问题转变为一个混合整数规划问题，运用专业混合整数规划软件得出结论。得出结果证明，在考虑侧管理的微网经济运作比在没有考虑的情况下总费用降低了3.83%，得到了很好的经济效益。     

电力需求侧温控负荷集群的聚合辅助服务

在智能电网用电负荷中,温控负荷作为主要的可调节负荷占有较高的比例,合理的引导和控制它们有序用电,对于电网的稳定运行与智能调节起着关键性的作用。文章主要探讨了温控负荷的个体建模和聚合近似建模,以及聚合负荷的辅助服务供给模式。给出温控负荷的个体建模和聚合建模方法及常用的理论研究与系统仿真模型,并对此类温控负荷的可应用场景给出了可实现框架结构,分别为基于频率响应调节的分散式温控负荷调频服务、基于负荷削减的集中式二次调频负荷调度服务、基于温度设定点控制的负荷跟随辅助服务。研究结果表明:聚合温控负荷集群可以作为需求侧的可控负荷资源,为电力系统稳定运行提供可观的备用容量。     

基于相关性分析的风光储互补需求响应策略

针对风光储互补发电系统,提出基于风光相关性分析与需求响应建模结合求解优化模型的方法。首先选取负荷追踪系数对互补系统进行风光相关性分析,然后基于用户收益最大建立需求响应基本模型,以减小负荷峰谷差、需求响应前后平均电价变化最小、负荷追踪系数最小为目标建立需求响应优化模型。最后利用算例对风光储互补系统接入电网更新的电价策略对负荷波动曲线、负荷追踪系数曲线的影响进行分析。结果表明,考虑相关性分析的需求响应策略可以实现对发电侧新能源的充分消纳。     

考虑负荷平移的虚拟电厂低碳经济调度

虚拟电厂是聚合发电侧分布式能源与用户侧负荷需求的有效途径。针对可再生能源发电出力的间歇性和反调峰特性问题,以碳配额与可再生能源消纳保障机制为背景,本文建立了考虑负荷平移、“碳交易-绿证”、可再生能源消纳权重、碳排放配额、运行成本约束的虚拟电厂多目标调度优化模型。首先,以风光出力追踪和用电负荷波动平抑为目标构造负荷平移模型,并给出“移出—汇总—分配”的求解策略;其次,引入碳交易与绿证交易机制,以系统调度成本和CO2排放量最优为目标,构建多目标优化模型,实现虚拟电厂低碳化与经济性的有效平衡;最后,运用参照点法（reference point approach, RPA）对调度模型进行求解,并结合模糊理论和二元对比定权法给出RPA度量标准取值模型。算例仿真结果表明：模型可以有效提高虚拟电厂的经济效益与可再生能源消纳能力,激发虚拟电厂低碳减排的积极性。     

考虑用户舒适度补偿的空调负荷优化调度模型

通过对空调负荷这一类需求侧响应资源的调度,可以减轻分布式电源出力波动对电网运行的不利影响,促进可再生能源的消纳.本研究首先基于负荷聚合商的运行框架,分析了负荷聚合商的成本和效益,在负荷聚合商成本的组分中,提出了根据用户舒适度所确定的需求响应补偿策略;其次,本研究建立了空调负荷的温度变化模型;最后提出了空调负荷优化调度模型,该模型目标函数为空调负荷聚合商总收益最大,并考虑到了空调温度、风电波动以及聚合商收益约束.算例仿真结果表明,本研究提出的模型具有良好的经济效益,并提升了对分布式风电波动的平抑效果.     

分时电价下考虑需求响应的微电网经济调度方法

为了实现微电网发电侧和用户侧双赢,提出一种考虑需求响应的孤岛微电网多目标经济调度模型。该模型在分时电价机制下引入需求响应,构建含用电效用和用电成本的负荷侧效益目标函数,同时,建立微电网发电侧成本最小目标函数。基于上述目标函数,通过调整使得微型燃气轮机的增量成本一致,实现微电网发电总成本最小。同时,根据分时电价调节可调负载的最优接入量,使得用户侧总收益在每个时段达到最大。为了验证模型的有效性,建立孤岛微电网仿真平台对需求响应的效果进行测试。仿真结果表明:所提出的经济调度模型能够在实现发电侧成本最小化的同时,实现负荷侧效益的最大化;在分时电价机制下引入需求响应后,用户侧效益提高了104%。     

考虑响应特性的需求侧多元可控负荷协同调控策略

需求侧多元可控负荷灵活调控,能够促进含新能源电力系统供需平衡.为了研究多种可控负荷在调控过程中的响应特性和协同机制,分析了单类可控负荷运行特性,提出了可控负荷群参与国内电网调控的实施架构及实现方法;构建了基于负荷聚合商的多元可控负荷集群调控模型,并提出了以调控偏差最小为目标的多元可控负荷协同调控策略,实现日内削峰、消纳双场景调控.仿真结果表明:所提策略能够与预期目标曲线形成较精准匹配,同时还具备较大的经济性.