智能电网环境下负荷弹性及其影响机理的研究

摘要

随着可再生能源的跨越式发展，新能源发电技术逐渐成熟。大规模并网运行给系统的安全可靠运行带来了很大威胁，与此同时，系统消纳不畅也导致了巨大的资源浪费。智能电网环境下的自我响应负荷具有良好的弹性，对于确保电力系统安全稳定运行，以及提高资源利用率有着十分重要的意义。为了研究智能电网环境下的负荷弹性及其影响机理，本文在分析了负荷弹性的物理内涵基础上，研究了负荷弹性对电力市场电价机制的影响以及对系统消纳新能源能力的影响。且以风电为例，建立了基于市场供需比的负荷弹性模型，分析了负荷弹性对系统消纳风电能力的影响。通过三种模式的对比，说明了融入负荷需求弹性的自我响应负荷模式对增强电力系统的风电消纳能力有显著作用。
　　本文主要从以下几个方面进行了详细研究:
　　1.分析了可再生能源开发的基本情况，介绍了风力发电、智能电网环境下需求侧管理的研究现状。
　　2.分析了智能电网环境下的电力需求侧管理以及需求侧响应，分别阐述两者的基本概念、具体措施以及与两者之间的关系。接着分别介绍了电力公司和电力用户参与电力需求响应的过程与方式。最后研究了负荷需求弹性，对其进行了定义，并分析了对其产生影响的因素。
　　3.深入分析了电力市场环境下的负荷需求响应，全面阐述了电力市场化改革的具体内容及其对需求侧管理的影响。进行了电力市场环境下需求侧响应的经济学分析，着重分析了电力供求和电力需求曲线。最后进行了算例分析，分析结果表明了电力负荷对电力市场的影响规律。
　　4.深入研究了负荷需求弹性对系统风电消纳能力的影响，在此基础上建立了基于市场供需比的负荷弹性模型。并以10机系统和一个风电场的数据为依据进行了算例分析，即对含风电系统的三种模式下的日前风电消纳情况进行了对比，最后结果表明，负荷弹性可有效减少弃风现象，提高电力系统对风电的消纳能力，为电力系统的安全经济稳定运行提供了可靠保障。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．1．1 可再生能源发电概述

1．1．2 风力发电国内外研究现状

1．2 智能电网环境下需求侧管理的研究现状

1．3 本文主要研究内容

第二章 智能电网环境下的电力需求侧响应

2．1 电力需求侧管理的概念

2．1．1 需求侧管理基本概念及内容

2．1．2 电力需求侧管理的措施

2．1．3 电力需求侧管理与需求响应的关系

2．2 电力需求响应概述

2．2．1 电力需求侧响应的概念

2．2．2 电力需求侧响应的措施

2．2．3 智能电网环境下的电力需求侧响应

2．3 电力需求侧响应的实施与参与方式

2．3．1 电力公司参与DR的过程和方式

2．3．2 用户参与DR的过程和方式

2．4 电力负荷需求弹性及其影响因素

2．5 本章小结

第三章 电力负荷需求响应对电力市场的影响

3．1 电力市场环境下的负荷需求响应

3．1．1 电力市场改革

3．1．2 市场化改革与用户开放

3．1．3 市场化改革与电价开放

3．1．4 市场化改革对DSM的影响

3．2 电力市场环境下需求侧响应的经济学原理

3．2．1 电力供求曲线分析

3．2．2 电力需求弹性分析

3．3 负荷需求弹性对电力市场价格的算例分析

3．3．1 用电需求对电价的反应度

3．3．2 用户对电价的反应度建模

3．3．3 结果分析

3．4 本章小结

第四章 负荷需求弹性对系统新能源消纳能力的影响

4．1 引言

4．2 负荷需求弹性对系统消纳风电能力影响的算例分析

4．2．1 负荷需求价格弹性函数

4．2．2 出清电价约柬

4．2．3 确定负荷有弹性时接入电力系统的负荷量

4．2．4 优化目标函数

4．3 结果分析

4．3．1 传统模式

4．3．2 融入可中断负荷的被动响应负荷模式

4．3．3 融入负荷需求弹性的自我响应负荷模式

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 全文总结

5．2 课题后续工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文