電力柔性負荷調度技術

2017-07-11 15:57:25 大云網　點擊量：評論 (0)

1 研究背景作為發電調度的補充，柔性負荷調度能夠削峰填谷、平衡間歇式能源波動和提供輔助服務，有利于豐富電網調度運行的調節手段，已成為國內外關注的熱點。柔性負荷可定義為用電量在指定區間內變化或在不同時

1.研究背景

作為發電調度的補充，柔性負荷調度能夠削峰填谷、平衡間歇式能源波動和提供輔助服務，有利于豐富電網調度運行的調節手段，已成為國內外關注的熱點。“柔性負荷”可定義為用電量在指定區間內變化或在不同時段間轉移的負荷，包含具備需求彈性的可調節負荷或可轉移負荷，具備雙向調節能力的電動汽車、儲能、蓄能，以及分布式電源、微網等。傳統發電調度中，機組需按照調控指令完全響應，而柔性負荷調度在滿足電網調度指令需求的同時還需盡量減少對用戶正常用電的影響。柔性負荷調度在電力市場發展較為成熟的歐美國家表現為需求響應，重視對電力用戶的引導和用戶的參與滿意度。中國目前處于市場發展的初級階段，還缺乏完整的市場運營規則和電價形成機制，尚不能通過經濟手段及時有效地調節市場供需，負荷調度更多表現為以分時電價和有序用電為代表的需求側管理，強調集中調度體制下電網的安全性。

2.負荷調度研究回顧

近年來，國內外專家學者在柔性負荷響應潛力、調度模式、響應行為建模和調度架構等方面開展了大量研究工作。

負荷響應潛力評估的主要步驟包括確定研究對象和需求響應項目類型、負荷用電特性分析、分類需求響應項目參與率辨識、價格彈性計算和響應潛力評估，重點在于細分用戶群的價格彈性計算方法。負荷響應潛力與電網運行工況、外界環境變化、用戶用電消費心理、響應前用戶用電狀態等因素密切相關，目前針對負荷在某一具體運行工況下的響應潛力評估研究還較為少見。

負荷調度模式研究聚焦電價機制、合約機制、需求側競價以及有序用電等方面。電力公司通過制定合理的電價能夠引導多數柔性負荷，但難以對其進行精確調度;基于合約機制的負荷調度可靠性高，可直接參與調度計劃編制;需求側競價賦予電力負荷與發電商平等競價的權利，但對市場發展程度要求較高;國內普遍采用的有序用電模式有利于保障電網安全運行，但對用戶利益還缺乏充分的考慮。總的來說，負荷自主響應行為不確定性、不同時間尺度柔性負荷協調調度以及多類型柔性負荷的分解協調問題還需要進一步開展研究。

在負荷響應行為建模方面，響應模型應能夠計及電價、激勵、消費者心理、用戶滿意度等因素對用戶響應行為的影響，方便獲取響應行為的時序特征。從電網優化調度角度，電網公司需根據合同約定的激勵費率或電力市場的出清價格對參與調度的柔性負荷進行補償，涉及發用電調度成本、用戶參與滿意度、電網安全約束等，通常在優化模型中將負荷響應量作為決策變量。

負荷調度架構包括集中式、分布式和基于負荷聚合商的分層架構。集中式架構由電網調度中心直接給每個負荷發布調控命令，這在實際電網調度中是不可行的。分布式架構具有投資小、通信和控制靈活等優點，但完全分散的分布式架構面臨過度控制或控制量不足的問題，難以實現系統級控制目標。基于負荷聚合商的分層調度架構同時具備集中式架構的整體協調能力和分布式架構的分散自治靈活性，特別適合于居民、商業等中小負荷參與調度運行。