需求响应参与电力调度的协调优化模型研究

摘要

需求侧资源参与电力调度能够提高系统运行和可靠性和经济性。在我国单边开放的市场环境下，需求响应的实施主体是电网公司，销售侧电价受到部分管制。目前，分时电价是引导需求响应参与电力调度的主要经济手段。
　　结合我国实情，本文首先对现行分时电价项目的实施机制展开补充研究，以增强其对需求响应参与电力调度的引导效果。针对电网售电收入减少和销售侧电价部分管制的实施现状，提出了“发电-电网”效益分享机制、和“上网-销售”电价联动机制，并基于系统动力学理论建模仿真。算例结果证明，所提机制能够同时提高需求响应的整体效益和个体效益，为需求响应参与电力调度创造优良的条件。
　　针对分时电价下用户的响应行为表述，基于消费者心理学的需求响应机理对其进行了合理分区。考虑不确定性因素的影响，认为用户在某一经济激励水平下出现不同程度的响应行为。基于此，本文对分时电价的不确定响应机理展开研究，以模糊参量表达不确定因素影响下用户的负荷曲线。基于可信性理论形成模糊机会约束，构建计及不确定性需求响应的日前调度模型。然后将机会约束转化为清晰等价类，并采用混合整数规划方法求解。IEEE24节点26机组的算例结果验证了分时电价下用户不确定响应行为对日前调度计划的影响。
　　有序用电作为我国中长期电力调度计划编制的重要组成部分，引入需求侧资源的参与能够填补部分电力缺口。本文最后以需求响应融入有序用电计划应对电力缺额事件为背景，通过电力积分和保险合同方式允许用户进行不同的用电选择，构建了以电网公司为实施主体的决策模型，结合随机模拟和扩展优先顺序法进行求解，并采用灵敏度法分析了不同激励标准和目标用户的选择对电网公司总体收益的影响。算例验证了决策模型的优越性和有效性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 需求响应机理研究

1．2．2 电力调度理论方法

1．2．3 需求响应实施机制

1．3 本文主要研究工作

第二章 引导需求响应参与电力调度的分时电价研究

2．1 引导需求响应参与电力调度的目的和经济手段

2．1．1 引导需求响应参与电力调度的目的

2．1．2 引导需求响应参与电力调度的主要经济手段

2．2 分时电价实施的因果关系分析

2．3 分时电价机制的系统动力学建模

2．3．1 响应行为子模块

2．3．2 用户子模块

2．3．3 电网公司子模块

2．3．4 发电侧子模块

2．3．5 社会效益子模块

2．3．6 电价变化子模块

2．4 算例

2．4．1 场景设置

2．4．2 场景对比

2．4．3 灵敏度分析

2．5 本章小结

第三章 计及不确定性需求响应的日前调度计划模型

3．1 分时电价的不确定性响应机理

3．1．1 分时电价对日前调度计划的影响

3．1．2 日前调度计划下的不确定性响应机理

3．2 基于可信性理论的模糊机会约束规划

3．3 计及不确定性需求响应的日前调度计划模型

3．3．1 模型建立

3．3．2 求解流程

3．4 算例

3．4．1 条件设置

3．4．2 算例结果

3．5 本章小结

第四章 计及不确定性需求响应的有序用电决策模型

4．1 考虑不确定性的用户响应模型

4．2 以有序用电为背景的需求响应运作模式

4．2．1 基于电力积分的需求晌应实施机制

4．2．2 基于保险合同的需求响应实施机制

4．3 计及不确定性需求响应有序用电决策模型

4．3．1 决策模型

4．3．2 求解流程

4．4 算例

4．4．1 场景设置

4．4．2 决策分析

4．4．3 场景对比

4．4．4 灵敏度分析

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 后续研究工作展望

致谢

参考文献

附录

作者在攻读硕士学位期间完成的论文