智能电网下需求响应和可中断负荷探究

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1、智能电网下需求响应和可中断负荷探究　　摘要：智能电网极大地促进了电力市场的发展，为用户参与电网运行提供了技术支持，增强了用电弹性。分析了智能电网对电力市场的影响及需求响应在智能电网下的表现形式。重点研究一种实用的需求响应——可中断负荷，提出基于失负荷价值的补偿方法，并展望可中断负荷的发展方向。最后，结合我国电力市场现状，提出了开展IL的建议和设想。关键词：智能电网；需求响应；可中断负荷；失负荷价值；可靠性作者简介：李士动（1989-），男，山东泰安人，上海电力学院电气工程学院硕士研究生；施泉生（1961-），男，上海人，上海电力学院经济与管理学院，教授。

2、（上海200090）基金项目：本文系上海市教委科研创新重点课题（课题编号：12ZS161）的研究成果。中图分类号：TM92文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）20-0202-0311当前，能源短缺、全球暖化和环境污染的压力迫使人们开始开发利用可再生能源、提高能源使用效率，电网规模的扩大和市场化改革的推进也对电网的安全稳定运行提出了更高的要求，电力系统必须对其传统的运行方式做出改变，由此，提出了智能电网[1，2]的概念。智能电网实质是能源替代、兼容利用和互动经济，实现途径是对传统电网进行信息化改造，以绿色能源替代传统化石能源，突出特点是实

3、现了电力潮流和信息流的双向流动，允许分布式电源（distributedgeneration，简称DG）和电动汽车等储能设备的双向接入。智能电网鼓励用户改变传统的用电方式，根据实时电价调整用电模式，积极参与电网运行，保证电力系统的稳定可靠运行。智能电网是在各国电力系统市场化改革和能源短缺的背景下提出的，应该说智能电网和电力市场是相辅相成的关系，智能电网为适应电力这种具有特殊属性商品的市场化提供技术支持，电力市场化则为充分发挥智能电网的潜力提供基础平台和机制保证，两者相互促进，实现能源的多样化供给和资源有效配置。竞争的电力市场需要供给侧和需求侧的相互作用，因

4、此开展需求侧响应（demend11response，简称DR）是发展和完善电力市场的需要。通过智能电网强大的双向通信网络，可以在终端用户、电网公司之间建立网络连接实现信息的实时交互和实时响应，电网将由传统的单向供需关系变成双向的供需互动。作为完善电力市场的重要组成部分，应该对智能电网下的DR做深入研究，为将来智能电网和电力市场运行做理论储备，也应基于我国目前电网和电力市场的现状，积极开展符合我国实际的DR措施，以保证当前电力系统运行的安全性、可靠性以及运行效率的提升。一、智能电网和电力市场1.智能电网对电力市场的影响在市场机制下，供给与需求相互作用形成价

5、格信号，价格信号传导至需求侧时能够有效配置资源，但电力这种商品的供给与消耗实时平衡要求建立电力市场。电力市场的建立就是要实现电能的生产、交易与电力系统运行分离，从而使电能最终成为市场中交易的商品。解决方案有两个：一是实现大规模的储能，但是当前大规模储能依然不具备技术或商业可行性，通过输配电网络供电仍是唯一路径；二是用户对价格信号做出实时的响应，不同于其他商品市场，电力是实时供需平衡的，因此电力供给与需求的相互作用不可以被延迟而必须瞬时完成，传统电网没有实时需求响应技术支持系统，而智能电网AMI可以充当价格信号传导的这一媒介。智能电网对电力市场的最大影响是

6、实现了供需互动，把电力变成了普通商品，但同时智能电网也对电力市场提出了新问题。文献[3]和文献[4]详细分析了智能电网下的电力市场面临的机遇与挑战，在此不再赘述。应当指出，实现供需互动的前提是必须开放零售侧市场，最终价格应该解捆，允许实时电价等多种价格机制。2.智能电网下的DR11DR是用户侧资源参与电力市场的重要方式，用户对价格信号或激励做出响应，改变或调整其用电行为，保证电力系统安全稳定和经济运行。DR可以分为基于价格的DR和基于激励的DR。[5]智能电网下实时电价（real-timepricing，RTP）得以实现，通过智能电表和信息传输系统可以在

7、用户与电网公司间实时传递电价和负荷信息，用户可以利用DR决策支持系统来作出响应。RTP相关效益表现为：直接感受电价变化促使用户改变用电方式，大量的可平移负荷（电暖气、空调、热水器、电冰箱等）使负荷曲线更加平稳，峰谷差值缩小，减少了发电机组备用投资；RTP下电力系统的运行降低了社会损失（无谓损失）。如图1所示，当价格信号传导至需求侧时用户可以做出有效率的用电决策，阴影面积表示固定价格下的用电损失。11DR的另一效益是提高了电网的可靠性，表现为：DR作为需求侧备用提高发输电充裕性；RTP提高用电侧需求弹性，抵制发电商市场力，增强了电力市场环境下应对尖峰电价风

8、险的能力，以及电力市场的稳定性。图2供给曲线由分段曲线构成，第一段坡度平缓对应于