鲁棒性有序用电计划的制定方法研究

摘要

随着电源与电网建设的日益发展，电量平衡问题已基本解决，但短时的电力供需矛盾仍将长期存在。电力系统运行的核心问题是电力供需平衡，有序用电将电力需求侧资源纳入电网的运行调控之中，在解决电力供需矛盾、维护系统安全稳定运行中发挥着重要作用。针对目前有序用电中电力用户的执行情况难以预测、方案的调控效果难以保证的问题，本文围绕基准负荷的计算方法及其误差估计，以及鲁棒性有序用电计划的制定方法展开研究，主要工作如下:
　　首先，选取美国主要电力市场所实施的基准负荷方法，从历史数据窗口的选取以及调整系数的计算等方面，对各方法进行了详细的讨论。并在仿真计算的基础上，分析比较了各方法的计算精度和影响误差的因素，总结了各方法在应用上的优缺点，指出准确性、完整性、可操作性以及适用性是提高计算精度的四个改进方向。
　　其次，为明确负荷变化对基准负荷方法计算误差的影响，利用离散傅里叶变换对电力负荷进行频域分解，求取各周期分量。定义误差评估指标，以此分析各基准负荷方法的计算误差与电力负荷频域分量的关系，明确了各方法的误差区间。误差区间的确定为把握基准负荷提供了有效的信息，同时为后续有序用电方案制定方法研究中电力用户补偿和惩罚的合理确定提供了参考依据。
　　最后，针对有序用电方案的制定受基准负荷模型误差与电力用户响应不确定性影响的问题，提出了基于机制设计的有序用电避峰计划制定方法。以社会效益最大化为目标，依据经济机制设计原理，引入电力用户真实基准负荷作为类型参数，推导构建了电力用户均衡函数和电网均衡信息。通过电网运行部门不断调整均衡信息下的电力用户自主决策实现了最优避峰计划的制定。以基准负荷作为类型参数，即可通过电力用户的决策行为隐式反映其真实基准负荷信息并牵制激励力度，起到消除基准负荷模型误差与电力用户响应不确定性的作用。电力用户主动调整策略的完善，进一步保证了避峰削减计划的鲁棒性实现。
　　总之，随着电力工业的不断发展，可再生能源的大规模并网、区域电网外受电源比例的不断提高等，都将加剧电力系统短时供电不足的可能性。有序用电作为一种平衡供需的有效手段，将在确保电网安全稳定运行中发挥着积极的作用。本文的研究将为有序用电方案的制定、实施提供新的思路和方法，有助于在解决电力供应缺口的同时提高社会整体效益。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 课题研究现状及存在问题

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 目前研究存在的问题

1．3 本文主要工作

第二章 实用基准负荷法的比较研究

2．1 引言

2．2 基准负荷法

2．3 各种算法的比较分析

2．4 仿真分析

2．4．1 仿真数据

2．4．2 结果分析

2．5 结论

第三章 基准负荷统计算法的误差区间估计

3．1 引言

3．2 基准负荷统计算法的选取

3．3 基于离散傅里叶变换的基准负荷误差估计

3．3．1 电力负荷的傅里叶分解

3．3．2 误差评估指标

3．3．3 误差分析步骤

3．4 仿真分析

3．4．1 电力负荷的频域分解结果

3．4．2 误差分析

3．4．3 基准负荷方法的误差区间估计

3．5 结论

第四章 基于机制设计的有序用电避峰计划制定方法

4．1 引言

4．2 避峰计划制定中的不确定性因素

4．3 有序用电避峰计划制定

4．3．1 电力用户的效益

4．3．2 电网运行部门的效益

4．3．3 有序用电避峰计划数学模型

4．4 电力用户的类型参数的确定

4．5 基于机制设计的有序用电避峰计划制定

4．5．1 避峰机制求解原理

4．5．2 避峰机制求解步骤

4．6 仿真分析

4．6．1 可执行避峰计划的实现

4．6．2 电力用户调整用电行为的避峰计划实现

4．7 结论

第五章 结论与展望

5．1 全文总结

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所发表的论文及参与的项目