[发明专利]一种基于可中断负荷需求响应的电网运行优化方法

说明书

本专利公开了一种基于可中断负荷需求响应的电网运行优化方法,本发明针对需求响应的实施对电网企业和用电客户的收益进行深入的分析。建立了基于负荷中断的需求响应的模型，从安全效益和降损效益等方面量化实施需求响应后的经济效益，进而提出了基于收益最大化的电网运行优化的方法。为电网企业与用户实现“双赢”建立了理论基础，同时为在需求响应下电网合理制定优化运行策略提供了模型支撑。

技术领域

本发明涉及基于可中断负荷的电力需求侧响应技术领域，尤其涉及到一种综合用户和电网企业实施需求侧响应后效益最大化的电网运行优化方法，属于需求响应技术、经济用电技术。

背景技术

峰谷差是电力负荷固有的特性，然而统计表明，一年中真正的高峰负荷持续时间累积仅数十个小时，占全年时间不足1％。而为了满足这部分负荷，电力企业往往需要大量投入(如增加调峰机组、增设输电线路等)，不符合电力系统经济运行的要求。为此，通过在用户侧引入需求侧管理(DSM：Demand Side Management)技术，以行政或市场手段，引导用户减少高峰用电、增加低谷用电，最终实现在相同用电量的情况下降低高峰缺电压力、提高供电效率、降低供电用电成本，实现电网企业和用户的双赢。在需求侧管理的众多实现方式中，需求响应(DR：Demand Response)由于更能体现用户主动参与市场的行为而得到大力发展，并在国内外电力系统中得到了推广应用。DR的实施效果有赖于用户对其的响应情况，而用户响应DR的积极性，很大程度上取决于DR实施机构制定的价格信号与激励机制，因此，充分分析梳理电网供电的可靠性成本及用户负荷停电损失成本，设计合理的电价机制或补偿机制，使得用户在响应DR后，能够获得比不响应更多的收益，使得电网降低的供电成本大于其减少的收益，进而实现响应DR后，电网企业和用户双赢的局面。此外，DR的运作模式、执行标准、甚至是政策与法律保障等，也是影响DR推广实施的重要因素。

发明内容

本发明充分利用DR引入对电力系统运行特性和调度能力产生的影响，在保证系统安全的情况下，提升系统运行的经济性。在分析DR各方成本与收益的基础上，以系统断面潮流不越限为基本约束，考虑降损收益、安全收益、停电成本、停电补偿等投资和收益情况，以总效益最大化为基本目标，提出了一种基于需求响应的电网运行优化策略。

为达到此目的，本发明采用如下技术方案。

一种基于可中断负荷需求响应的电网运行优化方法，包括以下步骤：

(1)根据停电时间、停电负荷大小分析停电损失率，进而得出潜在可中断用户的停电成本。

(2)根据电网的停电补偿规则，核算中断用户得到的补偿量。

(3)根据平均负荷的节点边际电价，计算电网高峰负荷使行使需求响应的安全效益。

(4)分析高峰负荷下电网实施需求响应的降损收益。

(5)分析需求响应下电网的系统可免成本。

(6)综合分析电网和用户的收益，并建立模型得出最终的可中断量。

(7)电网和用户签订中断合同，规定时间、功率、补偿等信息，并制定电网优化方案。

所述步骤(1)具体的方法为：对于潜在的DR用户，假定其净效益大于零时会响应电网的中断请求。用户的停电损失即停电成本C_c，主要受可中断持续时间T、及停电比例x的影响。假设两个因素各自作用导致的停电损失率分别为α₁、α₂，没发生停电的单位电量生产的产品价值为m，则某一用户k的停电成本为C_1k可表示为：

C_1k＝α₁α₂mΔD_k×Δt_k(1)