【《电力系统需求侧响应分析》3100字】

电力系统需求侧响应研究目录TOC\o"1-2"\h\u1805电力系统需求侧响应研究 1265271.1需求侧响应的原理及分类 110551.2需求侧响应的参与过程及形式 41.1需求侧响应的原理及分类为了应对能源危机，美国进行了电力市场改革，在1970年提出了需求侧管理（DemandSideManagement，DSM）的概念，DSM的提出改变了仅由供应侧迎合、满足需求侧电力需求的模式，提出了要根据政策并结合经济措施和技术措施合理规划利用供应侧和需求侧的资源。但是由于社会用电量的增长，传统的需求侧管理逐渐无法解决电力负荷缺少弹性的问题。为解决DSM的缺陷，在需求侧管理的基础上，提出了需求侧响应技术。需求侧的资源是电力系统运行和调度过程中的重要资源，使需求侧的资源与供应侧的资源具有同等效用对优化调度具有重要意义，为了发挥居民需求侧在电力市场的积极作用，提出了需求侧响应的概念，需求侧响应可根据电力市场需求来引导居民的用电行为，使电力市场供应侧和需求侧的需求关系平衡，保证电力系统运行的稳定性和可靠性[24]。需求侧响应是指，当电网的电量无法满足需求侧负荷使用或发生严重的供电故障危及电力系统运行的安全性和可靠性时，电网供应方通过提供经济补偿或服务的方式引导电力用户改变的用电行为，实现在短时间内削减负荷或转移负荷以保障电力系统恢复稳定的短期行为[11]。需求侧响应根据不同的实施手段和激励方式可分为价格型需求响应（priced-baseddemandresponse）和激励性需求响应（incentive-baseddemandresponse）两类[25]，它们的实施措施如图1-2所示。图2-1需求响应的分类及其实施措施1.1.1价格型需求响应价格型需求响应是根据电力市场电价的变化来引导和改变用户的用电行为，使电力用户能够随着零售电价的改变而调整用电需求，其中零售电价的调节形式有分时电价(TimeOfUsepricing,TOU)、实时电价(RealTimePricing,RTP)和尖峰电价(CriticalPeakPricing,CPP)等[21]。用户根据既定的经济要求做出决策，将高电价时段的非必须用电设备尽量转移到低电价时段，减少在高电价时段的用电需求，在满足用电设备电能需求的同时尽可能减少用电费用的支出，除此之外还能缓解电网的在用电高峰时期供电压力。价格型需求响应主要依靠用户的自主性和选择性，对电价敏感的用户会自发参与到需求响应中改变用电行为，对用户的用电行为不进行强制的约束。（1）分时电价(TOU)分时电价根据不同时段的电能供需关系和发电成本制定电价，常见的分时电价形式有峰谷平电价、季节电价和丰枯电价等。根据电网的运行特点将一个时间范围分成有限个时间段，在用电量小或发电成本低的低谷时段调低电价，在用电量大或发电成本高的高峰时段调高电价，由电价引导用户自发地进行负荷的削峰填谷过程，缓解用电高峰时段电网的供电压力，维持电网运行的稳定性。（2）实时电价(RTP)实时电价随时间变化而变化的动态电价机制，更新周期通常小于分时电价，周期可以达到1小时及以下。根据前一天或前一时段的预测电价，将供电侧和需求侧联系起来，可以精准反应不同时间段的发电成本并制定电价，将电价信息传递给用户，合理安排用电行为并改善用电习惯。与TOU相比，RTP可以弥补分时电价在短期内容量过剩或短缺时无法给用户进行价格激励的缺点，每一次的短时容量变动都可以体现到变化的实时电价上。电价的变化周期是电价定价机制的重要因素之一，周期更短的RTP机制比分时电价更合理，对电网的安全性和稳定性更有益，但与此同时，RTP对技术的要求也越高。（3）尖峰电价(CPP)尖峰电价是以分时电价和实时电价为基础的动态电价机制，其电价更新周期介于分时电价和实时电价的周期之间。与RTP相比，CPP对技术和硬件的要求更低，在电力市场发展初期较为适用，更像是在实现RTP的过渡阶段而出现的替代品。尖峰电价的主要思想是在分时电价的基础上叠加尖峰费用，由电网公司预测并发布尖峰时段（如电力系统出现紧急情况或负荷高峰时段）的设定标准及其尖峰费率。尖峰时段实行分时电价叠加尖峰费率，要求电网公司在实行尖峰费率前提前通知用户，给予用户一定的缓冲时间进行用电计划调整，非尖峰时段实行普通的分时电价。1.1.2激励型需求响应激励型需求响应是指通过制定固定的或者随时变化的政策，激励电力用户在电力系统运行的安全性和稳定受到威胁时（通常是电力负荷过高）及时响应电网公司的用电政策并切除家庭中的可中断负荷，以削弱用电高峰对电力系统可靠性的影响，使电网恢复稳定或达到电网的供电能力范围内。激励型需求响应的实施措施包括直接负荷控制(DirectLoadControl,DLC)、可中断负荷(InterruptibleLoad,IL)、需求侧竞价(Demand-sideBidding,DB)、紧急需求响应(EmergencyDemandResponseProgram,EDRP)和容量市场/辅助服务(Capacity/AncillaryServiceProgram,CASP)等。由于电力系统稳定性和安全性与电力市场关系紧密，电网公司通常会和参与需求响应政策的用户签订合同并给予经济补贴（电价折扣或切负荷补偿），合同中规定用户的负荷削减量、激励政策的补偿额度和不按规定进行响应所需承担的责任和惩罚。（1）直接负荷控制(DLC)直接负荷控制是指在电力系统负荷峰值期间，电网公司可以直接通过远程控制装置调度参与DLC响应的用户家中的用电负荷，根据实际情况关闭或者调整负荷的运行状态。（2）可中断负荷(IL)可中断负荷是指参与需求响应政策的用户与电网签订了可中断用电的合同，在用电高峰时，电网向参与DR的用户发送中断请求，用户根据需要削减的负荷量进行家用电器负荷的切除。家庭中有大量可切负荷的用户可调整部分用电负荷避开用电高峰，并获得参与IL政策经济的补偿，此时IL政策对于电网和用户是互利互惠的。由于用户家庭内的负荷较少，IL政策比较适用于大型工业用户、商业用户和部分制造业企业。（3）需求侧竞价(DSB)需求侧竞价是指用户根据自身情况改变用电形式，调整用电设备的工作状态和运行功率，在电力市场通过投标竞价的方式主动参与市场竞争并从中获取相应的经济补贴，供电公司或大用户直接参与到竞标过程，居民作为小用户可通过其他代理公司或机构参与。参与DSB的用户不再是传统用户那样的价格接受者，可以积极自主地参与到电价制定中。（4）紧急需求响应(EDR)紧急需求响应是为应对电力系统出现紧急状态而产生的，目的是防止发生紧急情况时进一步扩大发生大规模停电事故。用户根据电网提供的实时负荷量和实时电价信息调整用电负荷，减少用电高峰时段的负荷，避免产生尖峰电价。与其它DR措施一样，参与到EDR的用户进行削减负荷时可以获得相应的经济补偿。（5）容量市场/辅助服务(CASP)容量市场/辅助服务策略是将用户的可削减负荷量视作传统电力系统的备用容量，替代传统备用容量发电设备。CASP对于参与DR的用户要求相对比较严格，不仅要求用户在需求信号发出时及时能够进行负荷削减，还要求用户的可削减用电负荷能有持久性和随机性。1.2需求侧响应的参与过程及形式1.1.1电力公司的参与过程和形式电力公司参与需求侧响应可分为前期决策、项目制定和实施三个阶段，主要过程是项目制定和实施，使用户的用电计划有利于电网安全稳定和经济生产是制定需求侧响应的前提。项目制定的过程主要是为了分析项目的可行性；作为后期工作的项目实施重在管理。电力公司参与需求侧响应的项目制定和实施过程如图2-2所示[26]。图2-2电力公司参与需求侧响应的过程和方式在前期决策阶段，电力公司在进行过大量数据调查和统计的基础上对成本和收益进行初步估算，比较电力公司参与需求侧项目的预期成本和预期收益，若需求侧项目的预期收益大于预期成本，则在此基础上制定需求侧响应项目，用户选择需求响应项目并签订合同后，电力公司根据所选项目进行调度安排，视用户对合同规定的执行情况进行奖惩。1.1.2用户的参与过程和形式与电力公司参与需求侧响应的过程类似，用户参与需求侧响应的过程也可分为三个阶段，分别是前期预算决策阶段、签订合同阶段和响应阶段。用户在参与需求