電力用戶側(cè)需求響應(yīng)優(yōu)化及行為研究

唐中強

[摘要]能源危機的出現(xiàn)促使智能電網(wǎng)不斷地進行發(fā)展，需求響應(yīng)項目也受到越來越多人的關(guān)注。在此背景下，高級量測和通信系統(tǒng)也隨著智能負荷調(diào)控技術(shù)不斷地進行發(fā)展，從而使得雙向互動智能高效用能的目標也在應(yīng)用的過程中不斷地運行，最終使得經(jīng)濟環(huán)境效益以及電能服務(wù)的質(zhì)量也在不斷地提升。當(dāng)前我國的電力領(lǐng)域已就主動整合用電行為和優(yōu)化用能調(diào)度展開了一系列的討論和研究。本文主要就電力用戶側(cè)需求響應(yīng)優(yōu)化及行為的研究進行全面的介紹，希望能夠給大家更好的參考性意見。

[關(guān)鍵詞]電力用戶；用戶側(cè)需求；需求響應(yīng)；行為研究

文章編號：2095 - 4085（2018） 07 - 0153 - 02

進入21世紀之后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會經(jīng)濟也在不斷地向前，隨著包括電動汽車、智能家電和其他智能設(shè)備的涌現(xiàn)，用戶對相關(guān)電能質(zhì)量和可靠性正提出越來越高的要求。在環(huán)境惡化和資源危機越來越嚴重的今天，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)受到嚴峻的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的電網(wǎng)已經(jīng)跟不上時代的步伐。

1 電力用戶側(cè)需求響應(yīng)的概念

我國的供給側(cè)改革、能源革命、電力市場的改革和大氣污染工作都在不斷地被推進和優(yōu)化，而包括電力需求側(cè)管理也正面臨著市場環(huán)境、環(huán)保壓力和技術(shù)條件方面的深層次變化，我國電力部門曾經(jīng)下發(fā)過關(guān)于《電力需求側(cè)優(yōu)化》的管理辦法，這給未來電力需求側(cè)的管理指明了方向，我國電力用戶側(cè)需求的發(fā)展也正面臨著難得的機遇。

2 激勵型電力需求響應(yīng)優(yōu)化策略

在優(yōu)化電力用戶側(cè)需求的過程中，激勵型的電力需求響應(yīng)優(yōu)化策略最為常用。這種激勵型的電力需求響應(yīng)的方式是在統(tǒng)一負荷管理的方式下將中斷的的負荷方式直接轉(zhuǎn)變?yōu)樨摵煽刂频姆绞剑瑥亩玫剡M入到項目運行的方式中去，最終的目的是為了讓廣大用戶獲得最佳的響應(yīng)策略[1]。其具體操作的方式如下。

第一，確認所有類型用戶的資源參數(shù)，總體參數(shù)由容量上限、響應(yīng)速度、提前通知時間、持續(xù)時間、運行管理、系統(tǒng)維護費用和其他因素組成。第二，根據(jù)用戶的需求建立關(guān)于成本C和收益B之間的關(guān)系，其主要的模式如下：W=B-C。其中W表示用戶的利潤，將用戶成本效益的整體體模型設(shè)置為maxW。第三，根據(jù)用戶參與激勵的響應(yīng)要求對自身的可靠性進行分析，并建立有效的量化模型，將可靠的量化模型目標函數(shù)設(shè)置為整體響應(yīng)時段中綜合性的可靠指標。第四，將所設(shè)置的maxW和maxR設(shè)置為多個目標的優(yōu)化模型，最后以用戶的利潤和綜合性的可靠指標變?yōu)樽羁煽康哪繕?，第五，利用步驟l中所述的資源參數(shù)來求解步驟4中所述的多目標的優(yōu)化模型，得到用戶的響應(yīng)策略。每個解對應(yīng)一組的利潤和綜合性可靠的指標最終形成了相應(yīng)的序數(shù)；第五，將上一步所得到的所有優(yōu)化結(jié)果（Wi，Ri，）中選出一個最大的值Wmax，并在之后構(gòu)建理想的結(jié)果（Wmax，Rmax），之后歸類成歐式距離Di。最后，將第五步中所得到的所有優(yōu)化結(jié)果（Wi，Ri）按照大小進行排序，之后再選取前m個優(yōu)化的接軌，組成一個待評價的集合S，之后再根據(jù)每個得出的優(yōu)化結(jié)果采用雙基點的方式進行評價，在評價中取得最佳的結(jié)果被定為為（Wbest，Rbest），之后再將所得的最優(yōu)響應(yīng)容量設(shè)置為Xbest，將最佳響應(yīng)時間設(shè)置為Tbest。

3 電力用戶側(cè)需求行為模式研究

3.1 影響用電行為的因素

3.1.1社會經(jīng)濟因素

家庭人口的年齡、收入水平、最喜規(guī)律、房屋結(jié)構(gòu)、家庭成員數(shù)量和家用電器的型號等是影響其用電行為的最重要的因素。

3.1.2地理位置因素

不同家庭由于其地理位置不同，受到的溫度和光照的強度也不同，因此會對空調(diào)、電燈和各類電器用電需求產(chǎn)生不一樣的影響。

3.1.3工作類型

工作類型是影響用電行為的重要因素。一般居民周末在家的時間明顯要比在單位的時間要長，由于周末白天在家的時間更長，所以最終會影響到日負荷曲線的形狀。

3.1.4月份因素

一年四季中，不同月份的溫度和光照強度的差異非常明顯，所以其和地理位置因素在影響日負荷曲線中占據(jù)著很重要的地位。

3.2分析用電行為的主要模型

3.2.1價格彈性矩陣模型

對電力用戶側(cè)需求行為進行分析的過程中，價格彈性矩陣模型是最常用的方法，主要用來研究存在于電力市場中的供需關(guān)系，并從根本上對電力用戶可能會做出的需求響應(yīng)的行為進行全面的分析[2]。這種價格彈性矩陣的模型主要是用來對電價和電量之間的關(guān)系進行全面的建立和描述，從而充分地驗證了用電需求與短期電價之間的價格彈性，并在最終建立了獨特的價格彈性矩陣函數(shù)，提出一套能夠更好地實現(xiàn)電網(wǎng)和電力用戶之間的效益的方法。

3.2.2針對相關(guān)需求響應(yīng)的行為進行建模

目前，我國在建立用戶行為用電模型的過程中，主要是以分析電力用戶側(cè)的需求和響應(yīng)的特征為重要的基礎(chǔ)的。國內(nèi)和國外的許多學(xué)者都根據(jù)用戶行為中的不同因素來采用針對性的建模方法。目前比較常用的包括電價彈性模型、用戶心理學(xué)模型、最優(yōu)化理論模型和人工智能化模擬。

4 結(jié)語

綜上所述，可以得知電力用戶側(cè)的需求響應(yīng)跟地域、氣溫、生活模式和用戶的心理都有直接的關(guān)系，相信我國在將來會研究出更多與電力用戶側(cè)需求響應(yīng)相關(guān)的模型，從而使得電力用戶側(cè)需求響應(yīng)策略能夠更好地被優(yōu)化。

參考文獻：

[1]石慶均，江全元，包含蓄電池儲能的微網(wǎng)實時能量優(yōu)化調(diào)度[J].電力自動化設(shè)備，2013，（08）：102 -105.

[2]秦禎芳，岳順民，余貽鑫，等，零售端電力市場中的電量電價彈性矩陣[J].電力系統(tǒng)自動化，2013，（04）：87 -93.