考慮用戶滿意度的綜合需求響應(yīng)建模研究

高建偉 梁鵬程

摘要：綜合需求響應(yīng)是實現(xiàn)綜合能源系統(tǒng)用戶側(cè)同能源網(wǎng)互動的重要途徑，對提高能源網(wǎng)安全穩(wěn)定性有重要意義。該文針對居民綜合能源系統(tǒng)，介紹了一種考慮用戶滿意度的綜合需求響應(yīng)建模思路。

關(guān)鍵詞：綜合能源系統(tǒng);綜合需求響應(yīng);用戶滿意度

一、各主體扮演的角色

本文所提出的綜合需求響應(yīng)架構(gòu)涉及用戶、綜合能源系統(tǒng)運營商（Integrated Energy System Operator，IESO）、上級能源網(wǎng)（包括電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣網(wǎng)），主要考慮綜合需求響應(yīng)過程中用戶和IESO的利益[1]。

（一）上級能源網(wǎng)：上級能源網(wǎng)是綜合能源系統(tǒng)的主要能源供應(yīng)方。上級能源網(wǎng)主要的目標為滿足社會各用戶的總用能需求并盡可能地保證供需平衡，減少源荷兩側(cè)的波動，增強安全穩(wěn)定性。

（二）IESO：IESO是綜合能源系統(tǒng)（IES）各設(shè)備的實際擁有者。IESO通過分別和用戶、上級能源網(wǎng)簽訂協(xié)議成為IES用戶的代理商，并與上級能源網(wǎng)直接交互。IESO以低于上級能源網(wǎng)的價格為用戶供能，用戶則承諾參與綜合需求響應(yīng)。同時IESO承擔一定的電網(wǎng)削峰填谷的任務(wù)，并以此獲得購能的優(yōu)惠或補償。

（三）IES用戶：IES用戶因為與IESO簽訂了合同，愿意以犧牲部分用能的滿意度來獲得用能成本的降低或者補償收益，每個用戶提交自身負荷的轉(zhuǎn)移、削減的可接受范圍，由家庭能量管理系統(tǒng)按照IESO意愿進行需求響應(yīng)，確定家庭次日的用能策略[2]。

二、綜合需求響應(yīng)供需兩側(cè)主體利益分析

（一）供能側(cè)利益分析

供能側(cè)是向用戶直接供能的IESO，IESO是綜合需求響應(yīng)實施的主體，是分時價格、補償價格的制定者。綜合需求響應(yīng)過程中IESO關(guān)注的是自建設(shè)備的運行成本、向能源網(wǎng)的購能成本、用戶負荷的波動性及由于用戶行為的不確定性增加的風險成本。

（二）需求側(cè)利益分析

需求側(cè)是IES中的居民用戶，用戶是綜合需求響應(yīng)的實施對象、決策主體。用戶的用能策略為決策變量，在綜合需求響應(yīng)過程中關(guān)注的是自身用能的舒適度及參與需求響應(yīng)獲得的經(jīng)濟效益。

綜合能源系統(tǒng)綜合需求響應(yīng)優(yōu)化，能夠降低用戶的用能費用、平抑用戶負荷波動性、降低IESO綜合需求響應(yīng)的成本。已有研究大部分僅關(guān)注用戶的經(jīng)濟效益，而忽略了其用能的滿意度，下文將介紹一種用戶滿意度的表征方法[3]。

三、用戶滿意度表征方法

由于用戶對可轉(zhuǎn)移負荷、可替代負荷、可削減負荷的重視程度不一樣，因此應(yīng)對三種不同負荷進行賦權(quán)計算綜合滿意度。本文采用改進的AHP-DEMATEL方法[4]通過計算初始權(quán)重和影響度、被影響度，并將被影響度融入到影響權(quán)重中，從而獲得綜合權(quán)重。具體步驟如下：

（一）用根值法計算出AHP初始權(quán)重W1。

（二）在DEMATEL法中結(jié)合各個因素的影響度和被影響度計算出影響權(quán)重W2。

（三）確定綜合權(quán)重。

四、總結(jié)

本文提出了一種計及綜合需求響應(yīng)的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化運行建模思路，并考慮了用戶滿意度的表征方式。該思路下建立的模型能在保證用戶滿意度的前提下夠給出利益各方的最優(yōu)運行、用能策略，對降低用戶的用能費用、平抑用戶負荷波動性、降低IESO綜合需求響應(yīng)的成本由重要意義。

參考文獻

[1]余曉丹，徐憲東，陳碩翼，等.綜合能源系統(tǒng)與能源互聯(lián)網(wǎng)簡述[J].電工技術(shù)學(xué)報，2016，31（01）：1-13.

[2]楊旭英，周明，李庚銀.智能電網(wǎng)下需求響應(yīng)機理分析與建模綜述[J].電網(wǎng)技術(shù)，2016，40（01）：220-226.

[3]曾鳴，武賡，李冉，等.能源互聯(lián)網(wǎng)中綜合需求側(cè)響應(yīng)的關(guān)鍵問題及展望[J].電網(wǎng)技術(shù)，2016，40（11）：3391-3398.

[4]瞿英，路亞靜，劉紫玉，等.基于AHP-DEMATEL法的權(quán)重計算方法研究[J].數(shù)學(xué)的實踐與認識，2016，46（07）：38-46.

作者簡介

高建偉，（1972—），男，漢族，河北省無極縣，教授博導(dǎo)，博士，單位：華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院學(xué)院，研究方向為綜合能源系統(tǒng)、風險管理與決策理論等。

（通訊作者）梁鵬程（1996—），男，漢族，河北省行唐縣，碩士研究生，單位：華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，研究方向為綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化。E-mail：liangpc001@163.com

基金項目

北京市自然科學(xué)基金項目《多能融合戰(zhàn)略下北京市電力系統(tǒng)充裕性評估及決策研究》;項目編號：9202017。