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需求侧资源促进可再生能源消纳贡献度综合评价体系

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电力自动化设备 2015年第4期35卷 77-83页

作者：孙盛鹏刘凤良薛松中国人民大学经济学院北京100872 国网能源研究院北京102209

通过需求侧资源促进可再生能源并网消纳,能够降低系统对燃煤备用机组和输电线路扩容的需求,具有显著的经济、环保效益。考虑到系统动力学系统性、动态性的特点,构建了基于系统动力学的需求侧资源贡献度的综合评价体系。首先,分析了需求... 详细信息

通过需求侧资源促进可再生能源并网消纳,能够降低系统对燃煤备用机组和输电线路扩容的需求,具有显著的经济、环保效益。考虑到系统动力学系统性、动态性的特点,构建了基于系统动力学的需求侧资源贡献度的综合评价体系。首先,分析了需求侧资源促进可再生能源并网消纳的驱动关系;然后,构建了需求侧资源促进可再生能源并网消纳贡献度的测算栈流图,具体包括分布式发电优化负荷预测测算环节、提高供电可靠性测算环节、发电组合经济性测算环节、可再生能源消纳因子构建环节、可再生能源消纳贡献度测算环节;最后,提出了需求侧资源促进可再生能源并网消纳贡献度综合评价体系建设工作建议。

关键词：可再生能源需求侧资源并网贡献度系统动力学评价可再生能源消纳经济性负荷预测

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计及弹性响应的需求侧资源与软开关联合规划

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第5期55卷 462-470页

作者：葛少云李俊锴刘洪王立永王鹏翔王成山天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 国家电网北京市电力公司北京100031 中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司郑州450007

针对软开关(soft open point,SOP)规划研究中尚未涉及需求侧资源响应特性及其位置选择的问题,提出了一种考虑可平移与可削减负荷资源响应不确定性的联合规划模型和规划运行整体求解方法.首先,基于不同类型负荷的主要构成及需求响应特性... 详细信息

针对软开关(soft open point,SOP)规划研究中尚未涉及需求侧资源响应特性及其位置选择的问题,提出了一种考虑可平移与可削减负荷资源响应不确定性的联合规划模型和规划运行整体求解方法.首先,基于不同类型负荷的主要构成及需求响应特性分析,构建了需求侧资源可平移与可削减两类响应特性的三角隶属度模糊模型;其次,以配电公司年综合费用最小为目标,建立了需求侧资源和智能软开关模糊机会约束规划模型,实现了对需求侧资源投入成本、软开关建设运行费用、网络损耗费用以及弃风弃光成本的综合分析;再次,基于模糊变量的清晰等价类变换、等效替代以及多面体线性化技术,提出了模糊机会约束二阶锥规划模型转化为混合整数线性规划模型的数学方法,实现了规划层与运行层利用CPLEX求解器在Matlab平台的整体求解.最后,结合某地区配电系统实际算例分析了内嵌运行策略的需求侧资源与软开关联合规划结果.算例结果表明:需求侧资源与软开关的联合规划实现了不同规划对象的优势互补,既保证了规划方案的经济性,降低了配电系统的网络损耗,同时也提高了对分布式电源的消纳能力.

关键词：软开关需求侧资源模糊机会约束规划多面体线性化

利用需求侧资源降低配电网脆弱性的优化方法研究

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太阳能学报 2022年第2期43卷 120-126页

作者：董厚琦曾博吴晨周吟雨方伟曾鸣新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

基于需求侧用户资源能量转换和存储设备的可调特性,分析电网故障后需求侧资源对改善配电网的脆弱性的价值。为最大化挖掘需求侧分布式能源对电网负荷恢复的作用,构建考虑规划-运行的两阶段需求侧资源优化选择模型。该模型在充分考虑不... 详细信息

基于需求侧用户资源能量转换和存储设备的可调特性,分析电网故障后需求侧资源对改善配电网的脆弱性的价值。为最大化挖掘需求侧分布式能源对电网负荷恢复的作用,构建考虑规划-运行的两阶段需求侧资源优化选择模型。该模型在充分考虑不同电网故障场景的基础上,以系统投资成本和失负荷运行成本之和最小化为目标,同时考虑用户用能、系统运行等约束,通过优化选择可调用的需求侧分布式能源,实现需求侧资源对改善电网脆弱性的评估。选择某配电网为案例,分析不同需求侧资源优化选择方案对改善提升配电网脆弱性的效果,验证所提方法对于支撑配电网快速恢复的有效性。

关键词：需求侧资源配电网脆弱性两阶段优化

考虑响应可靠率的需求侧资源自主被动组合响应策略

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电网技术 2024年

作者：窦迅王俊曾浩辉杜炜左娟赵建立窦真兰南京工业大学电气工程与控制科学学院国网上海能源互联网研究院有限公司南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 国网上海市电力公司

随着新型能源体系建设的加快，优化需求响应机制，确保市场化需求响应高效运行是深化电力需求侧管理的重要手段。针对需求侧资源参与电网互动的响应可靠率偏低的问题，提出了考虑响应可靠率的需求侧资源自主被动组合响应策略。首先建立... 详细信息

随着新型能源体系建设的加快，优化需求响应机制，确保市场化需求响应高效运行是深化电力需求侧管理的重要手段。针对需求侧资源参与电网互动的响应可靠率偏低的问题，提出了考虑响应可靠率的需求侧资源自主被动组合响应策略。首先建立了自主与被动响应资源的组合响应机制，引导需求侧资源根据自身特点和电网需求进行合理报价。其次，建立了考虑响应可靠率的需求侧资源自主被动组合响应模型，提出了基于二分搜索算法的电网需求调节系数优化方法，动态优化自主响应资源和被动响应资源的组合方案，在满足响应可靠率和电网调节需求的同时实现成本最小化。最后，通过算例进行仿真分析，结果表明所提机制有助于提高需求侧资源参与电网互动的可靠性和经济性，验证了本文所提机制与方法的有效性和适应性。

关键词：需求侧资源需求响应响应可靠率自主响应被动响应

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计及经济环保的需求侧资源优化调度

控制工程 2023年第12期30卷 2245-2253页

作者：潘廷哲金鑫罗鸿轩徐迪南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510640 广东省电网智能量测与先进计量企业重点实验室广东广州510640

针对需求侧资源的优化调度问题,建立了计及经济性和环保性的需求侧资源的数学模型,并且采用鹦鹉算法对所提出的数学模型进行求解。鹦鹉算法主要是在传统粒子群优化算法的基础上增加自适应权重和学习因子,以此来改变传统粒子群优化算法... 详细信息

针对需求侧资源的优化调度问题,建立了计及经济性和环保性的需求侧资源的数学模型,并且采用鹦鹉算法对所提出的数学模型进行求解。鹦鹉算法主要是在传统粒子群优化算法的基础上增加自适应权重和学习因子,以此来改变传统粒子群优化算法容易陷入局部最优、低精度两大缺点。使用惩罚函数法将有约束问题转化为无约束问题,同时考虑到需求侧资源与主网之间的协同运行情况,规划了4种有部分差别的需求侧资源运行策略。最后,通过相关的案例仿真,证明了所提模型和算法的有效性。

关键词：需求侧资源优化调度鹦鹉算法学习因子自适应权重

基于“共享储能-需求侧资源”联合跟踪可再生能源发电曲线的市场化消纳模式

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电网技术 2021年第7期45卷 2791-2800页

作者：刘敦楠赵宁宁李鹏飞刘明光许小峰邵平曹晓峻华北电力大学经济与管理学院北京市昌平区102206 中国电力科学研究院有限公司江苏省南京市210003

可再生能源发电出力波动性大给电力系统运行带来了诸多挑战,这也直接影响了可再生能源电力的消纳。鉴于此,提出了一种考虑"共享储能-需求侧资源"联合跟踪可再生能源发电曲线的市场化消纳模式。首先梳理了用户参与该交易的全过程步骤,然... 详细信息

可再生能源发电出力波动性大给电力系统运行带来了诸多挑战,这也直接影响了可再生能源电力的消纳。鉴于此,提出了一种考虑"共享储能-需求侧资源"联合跟踪可再生能源发电曲线的市场化消纳模式。首先梳理了用户参与该交易的全过程步骤,然后以用户的净收益最大化为目标函数建立了混合整数线性规划模型,最后通过实际算例验证了该模式优于仅考虑"共享储能"模式、峰谷分时电价需求响应模式。所提出的联合跟踪模式增强了用户利用自身需求侧资源和共享式的储能设备提高其对可再生能源电力的消纳能力,为进一步探索"源网荷储一体化"提供了一定思路。

关键词：曲线跟踪共享储能可再生能源需求侧资源市场模式

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需求侧资源聚合运行特性及其不确定性研究

需求侧资源聚合运行特性及其不确定性研究

作者：汪聪慧北京交通大学

学位级别：硕士

在“双碳”目标下,需求响应成为电力系统中十分重要的技术手段。由于生活水平的不断提高和产业结构的调整,电力负荷的峰谷差不断增大,若采用发电侧调节满足用电需求,电网不得不留有一定量的冗余发电能力,必定会造成资源浪费。而电力总... 详细信息

在“双碳”目标下,需求响应成为电力系统中十分重要的技术手段。由于生活水平的不断提高和产业结构的调整,电力负荷的峰谷差不断增大,若采用发电侧调节满足用电需求,电网不得不留有一定量的冗余发电能力,必定会造成资源浪费。而电力总负荷增长的同时,柔性负荷所占比例逐年递增,可以利用需求侧响应来调节供需平衡,然而需求响应过程中的不确定性不可避免,若忽略不确定性影响会使电网运行存在风险。本文对需求侧资源聚合运行特性及其不确定性进行研究,为电网对需求侧资源的管理和利用提供了依据,主要工作如下:首先,考虑需求侧资源具有种类繁多、数量庞大、特性各异等特点,将本文研究的需求侧资源分为温控负荷、电动汽车以及其他可削减负荷。研究了各类负荷的建模基础,对典型负荷的特性进行分析并建立其含随机因素的聚合模型,在各类可控负荷特性模型的基础上,研究评估各类负荷调控潜力的方法。其次,由于各个负荷的调控潜力会受到用户行为和外界因素的影响而具有强不确定性。考虑各负荷参与响应时的多重不确定因素,分析各负荷聚合体提供响应容量的动态过程。基于给定的负荷基线,采用蒙特卡洛方法来全面模拟多个随机因素影响下的动态聚合功率,建立各类负荷聚合响应容量的多状态模型,采用响应容量波动的标准差为依据来进行响应容量状态的划分,得到每时段响应容量的状态及其对应的概率。对于接于配网同一位置上的资源,考虑资源间的相互作用,对同时刻各个资源的响应容量概率分布序列进行卷和运算,得到多类型资源的聚合响应容量多状态模型。最后,基于各负荷的响应不确定性,分析可控负荷参与需求响应对电力系统运行品质的影响。在CIGRE算例中进行仿真,基于响应容量多状态模型,通过加权的方法计算可控负荷响应前后的节点失负荷概率和电量不足期望,以此来评估电网的可靠性改善情况;计算响应前后各节点的电压偏差和系统电压偏差水平,以此来评估电网电能质量的改善情况,仿真结果表明需求响应能够明显改善电网的运行品质。此外,搭建各可控资源聚合运行结果的展示平台,使用户可以对各类资源的接入配网位置及聚合体规模直接进行设置,采用MATLAB GUI功能将其封装成可以与用户进行信息交互的简单直观、易拓展、效率高的图形界面。

关键词：需求侧资源聚合需求响应不确定性响应容量多状态

需求侧资源与共享储能协同消纳清洁能源交易机制研究

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需求侧资源与共享储能协同消纳清洁能源交易机制研究

作者：赵宁宁华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

走可持续绿色发展之路是世界各国的共识,发展清洁能源是实现这一目的的重要举措。世界范围内的清洁能源装机量、发电量、消纳量呈现井喷式增长,为节能减排、气候环境改善带来了明显效果。这得益于清洁能源政策的积极推动,但仅靠政策扶... 详细信息

走可持续绿色发展之路是世界各国的共识,发展清洁能源是实现这一目的的重要举措。世界范围内的清洁能源装机量、发电量、消纳量呈现井喷式增长,为节能减排、气候环境改善带来了明显效果。这得益于清洁能源政策的积极推动,但仅靠政策扶持无法实现清洁能源提质增效的最终目标,需要建立有效的便捷的市场机制和交易模式以促进清洁能源参与市场化交易,实现市场在资源配置中起决定性作用的目的。中国承诺在2030年碳排放达到峰值、2060年实现碳中和,并提出继续推进清洁能源发展的战略方向,尤其是促进风电、光伏发电、水电的并网消纳,积极开展区域、省间、省内的清洁能源电力市场交易。清洁能源难以实现大规模消纳的一个重要原因是其负荷不具有可控性,即使以低于火电的价格参与市场竞争,用户仍需考虑供电中断带来的风险和损失而减少对清洁能源的消纳。因此亟需建立一套便捷高效的交易机制促进清洁能源发电商、用户间的交易,同时需要建立完善的储能服务机制为用户在可调节范围内的用电需求提供保障。本文立足于上述背景和现实问题开展了进一步研究工作,各章节的研究内容均是在研究背景、国内外研究现状、研究总结的基础上,依据“梳理现状——提出问题——理论分析——建立模型——算例推演”的思路设置和开展的。本文首先立足于清洁能源高速发展的背景,梳理促进清洁能源发展的政策机制和市场机制,并分析需求侧资源、储能技术在促进清洁能源消纳方面的应用。接着详细阐述本文的重点研究内容,共分为三部分:一是是建立清洁能源发电商、用户和储能间互动交易的新模式;二是确立参与交易的主体间最优合作方案、收益分享和成本共担机制;三是对所提模式和机制进行实证分析。新模式即清洁能源发电商与用户间采取“报价不报量”的形式签订双边协商电价合同,按实际消纳量进行结算。最优合作方案即在清洁能源发电预测数据、用户基荷预测数据、需求侧资源调节能力、储能系统调节能力的约束下,制定系统的出力方案,达到清洁能源电量全额消纳的同时用户付出的成本最小。经过实证分析验证了所提模式具有促进清洁能源消纳的实际作用,充分发挥了需求侧资源、共享储能在消纳清洁能源方面的潜力,并证明了该模式下的用户整体收益大于峰谷分时电价下的收益,具有对用户的经济刺激作用,可以激发市场活力。本文为促进清洁能源消纳提供了一定的研究支撑。

关键词：清洁能源需求侧资源共享储能交易机制 CPLEX求解器

新能源为主体电力系统的需求侧资源利用关键技术及展望

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电力系统自动化 2021年第16期45卷 37-48页

作者：王彩霞时智勇梁志峰李钦淼洪博文黄碧斌蒋莉萍国网能源研究院有限公司北京市102209 国家电网有限公司北京市100032

能源转型背景下的电力清洁低碳化将推动传统电力系统向以新能源为主体的新型电力系统发展。新型电力系统中的电力供应保障和安全稳定运行能力将受到高比例新能源的极大挑战,传统电力系统运行模式下单靠电源侧资源已无法满足安全稳定且... 详细信息

能源转型背景下的电力清洁低碳化将推动传统电力系统向以新能源为主体的新型电力系统发展。新型电力系统中的电力供应保障和安全稳定运行能力将受到高比例新能源的极大挑战,传统电力系统运行模式下单靠电源侧资源已无法满足安全稳定且经济高效的电力供应要求,必须充分挖掘需求侧资源的潜力,由"源随荷动"向"源荷互动"转变。文中首先阐述了新型电力系统面临的电力安全可靠经济供应新形势,其次研究分析了国内外需求侧资源利用实践,在此基础上,提出了面向新型电力系统的需求侧资源利用关键技术,并从资源开发重点、运行管理、市场机制、政策措施、商业模式5个方面对中国新型电力系统需求侧资源利用进行了展望。

关键词：新能源新型电力系统需求侧资源需求响应电力供应