張　森遼寧省遼寧市遼陽(yáng)供電公司

新能源電力系統(tǒng)中需求側(cè)響應(yīng)關(guān)鍵問題研究

張森
遼寧省遼寧市遼陽(yáng)供電公司

化石能源的匱乏和節(jié)能減排的雙重打擊使得中國(guó)能源發(fā)展模式急需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化?，F(xiàn)在的新能源研發(fā)開始大量使用，過去的電網(wǎng)也開始朝著新能源電力體系的方向發(fā)展，并且在控制運(yùn)行過程中產(chǎn)生了重要的影響。它是一種虛擬的可控資源，根據(jù)新能源電力系統(tǒng)中需求側(cè)響應(yīng)（DR）的特點(diǎn)，能夠有效的解決新能源發(fā)電的間斷性問題，從而有效的提升電網(wǎng)對(duì)于新能源的使用水平，加強(qiáng)源荷的互動(dòng)性和效率性。

新能源電力系統(tǒng)；需求側(cè)響應(yīng)；現(xiàn)狀

現(xiàn)在石油能源的缺乏和氣候的轉(zhuǎn)變問題日益險(xiǎn)峻，有效的運(yùn)用風(fēng)光等新能源發(fā)電已經(jīng)成為世界的共同觀念。依據(jù)相關(guān)的資料顯示，中國(guó)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)在這五年中的增長(zhǎng)倍數(shù)達(dá)到了2.6倍和56倍，其中裝機(jī)數(shù)量也達(dá)到了114.61GW和28.05GW，名列世界前茅。所以可以發(fā)現(xiàn)，將來新能源帶那里會(huì)由現(xiàn)在的補(bǔ)充性能源進(jìn)行填補(bǔ)，并且一躍成為能源構(gòu)造中的重要環(huán)節(jié)。

1　新能源電力系統(tǒng)中需求側(cè)響應(yīng)支持技術(shù)

在現(xiàn)在的新能源電力體系中，DR需要依靠相關(guān)的支持技術(shù)才能有效的完成，主要包含了信息通信、智能把控和高級(jí)量測(cè)等內(nèi)容。

1.1信息通信技術(shù)

信息通信主要是指在進(jìn)行系統(tǒng)連接的時(shí)候，利用模擬或是數(shù)字信號(hào)調(diào)控方式對(duì)多種信息進(jìn)行相關(guān)的電子傳遞。需求側(cè)響應(yīng)管理的主要任務(wù)要以遠(yuǎn)方通信方式作為基礎(chǔ)?，F(xiàn)在使用的遠(yuǎn)方通信技術(shù)主要有：電力線寬帶網(wǎng)絡(luò)、電力載波、固定無線電網(wǎng)絡(luò)和專用公共網(wǎng)絡(luò)等。

1.2智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)是為了更好的保證DR信號(hào)在用戶中得到有效的運(yùn)用。最為明顯的智能控制設(shè)備有雙向智能表計(jì)、智能電器及插座、智能用電終端、智能用電信息管理技術(shù)等。利用這些設(shè)備，系統(tǒng)運(yùn)行人員能夠?qū)ω?fù)荷進(jìn)行把控，并對(duì)DR進(jìn)行集中控制，對(duì)于相關(guān)的實(shí)行效果進(jìn)行確定。

1.3高級(jí)量測(cè)技術(shù)

高級(jí)量測(cè)主要是融測(cè)量、收集、保存、研究和運(yùn)用用戶用電信息為一體的新型信息技術(shù)，通常是由智能電表、通信網(wǎng)絡(luò)、量測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和相關(guān)接口等環(huán)節(jié)構(gòu)成。使用高端的測(cè)量技術(shù)，電網(wǎng)公司還可以針對(duì)用電設(shè)備對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)化的把控和管理，用戶的用電資料，其中有實(shí)際的負(fù)荷資料、負(fù)荷控制信號(hào)以及用戶服務(wù)信息等內(nèi)容，能夠進(jìn)行采集分析，并且在電力公司和用戶之間進(jìn)行相互交流。通過引導(dǎo)用戶之間進(jìn)行合理用電，能夠保證電網(wǎng)和用戶之間的良性互動(dòng)。

2　新能源電力系統(tǒng)中需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)的研究措施

根據(jù)新能源帶那里體系中的DR問題，在融合我國(guó)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)最近一段時(shí)間中的主要內(nèi)容進(jìn)行如下的研究。

2.1在規(guī)劃方面，新能源電力體系中DR表現(xiàn)為多樣化的使用形式

為了保證網(wǎng)荷的有序運(yùn)動(dòng)，首先需要對(duì)組網(wǎng)構(gòu)造和控制模式進(jìn)行合理的把控；再者，針對(duì)不同的使用場(chǎng)景、負(fù)荷資源和哪種類型的新能源能夠進(jìn)行有效的融合，使用哪種方式進(jìn)行激勵(lì)和調(diào)控，現(xiàn)在都沒有比較明確的指導(dǎo)準(zhǔn)則。而且，在規(guī)劃模式上，針對(duì)大型電力用戶，有關(guān)的規(guī)劃模型不但需要從地質(zhì)方面進(jìn)行考量，以此來研究負(fù)荷響應(yīng)潛力之間的差距性，還要對(duì)不同的運(yùn)行方案進(jìn)行研究。針對(duì)分散接入的中小型用戶，雖然個(gè)體影響空間比較小，但是因?yàn)殡娏净蚴秦?fù)荷聚合商在網(wǎng)絡(luò)和地質(zhì)方面進(jìn)行了融合，就可以進(jìn)行整體化的運(yùn)營(yíng)。并且，有關(guān)規(guī)劃不但能夠考慮到源荷之間的利益性，還要對(duì)需求研發(fā)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和用戶違約風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行關(guān)注。

2.2在技術(shù)使用方面，解決不確定性對(duì)系統(tǒng)整體安全運(yùn)作的影響

針對(duì)這種具有不穩(wěn)定信息的優(yōu)化問題，現(xiàn)在的研究還是以不確定性優(yōu)化理論為基礎(chǔ)，比如隨機(jī)優(yōu)化、模糊優(yōu)化等。這些方式都存在著一定的問題，首先，負(fù)荷響應(yīng)因?yàn)槭艿接脩舻牧?xí)慣和主觀意識(shí)的影響，存在一定的不同，不容易準(zhǔn)確有效的獲得相關(guān)的統(tǒng)計(jì)分布特點(diǎn)。并且，因?yàn)槭艿椒绞皆淼闹萍s，不容易找到因?yàn)轭A(yù)判失誤而產(chǎn)生的安全隱患，從而使得有關(guān)調(diào)度方案不能讓那個(gè)順利有效的進(jìn)行。所以，后面的研究還要以理論為依據(jù)，研究促進(jìn)清潔能源有效吸收的需求側(cè)管理形式和備用容量的方式。而且，還需要進(jìn)一步強(qiáng)化探索符合調(diào)度的補(bǔ)貼模式，從而有效的支持用戶經(jīng)常進(jìn)行能源清潔，建立相關(guān)的條件。

2.3在技術(shù)控制中，對(duì)于不同種類負(fù)荷之間的融合問題進(jìn)行深入研究

現(xiàn)在研究的內(nèi)容只是關(guān)注于少數(shù)集中實(shí)用性場(chǎng)景使用典型負(fù)荷的的策略研究，對(duì)于不同種類負(fù)荷之間的融合問題還沒有進(jìn)行深入研究。電力體系中很多用戶都是以集體的方式出現(xiàn)的，因?yàn)樨?fù)荷相應(yīng)特征的不同，使得所支持的效用也不同。怎樣在完成有關(guān)控制目標(biāo)的基礎(chǔ)上，完成多種形式資源的相互補(bǔ)充和協(xié)調(diào)工作，是現(xiàn)在急需要研究的問題之一。所以，現(xiàn)在研究工作只是停留在負(fù)荷的有功控制中，如果風(fēng)力、光伏等新能源開始大范圍融入后，還需要加入多種模式的的無功調(diào)節(jié)方式來保證系統(tǒng)電力的質(zhì)量問題，現(xiàn)在針對(duì)負(fù)荷融入和無功把控的有關(guān)研究還要不斷深入。

2.4根據(jù)DR的效益評(píng)級(jí)和市場(chǎng)化運(yùn)作形式，確定參與主體

現(xiàn)在研究很多都是從獨(dú)特的參與主體，比如電網(wǎng)公司、發(fā)電商或用戶的層面進(jìn)行深入的，而且對(duì)DR貢獻(xiàn)進(jìn)行實(shí)際的憑借，從整個(gè)社會(huì)的高度、提升和設(shè)計(jì)中都能表現(xiàn)出市場(chǎng)參與主體需求的評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)。中國(guó)進(jìn)行了相應(yīng)的“電改”之后，對(duì)于新能源電力系統(tǒng)投資運(yùn)營(yíng)的主體也呈現(xiàn)出多元化的模式，要注重新環(huán)境中不同主體之間的利益問題，探索適應(yīng)融合群眾需求的新型評(píng)價(jià)模式。在市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)的過程中，需要有效的結(jié)合電工理論、經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融學(xué)、社會(huì)心理學(xué)等多方面的內(nèi)容，并且有效的融合起來，研究合適的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算工具，從而完成相應(yīng)的教學(xué)評(píng)價(jià)效益，使得用戶能夠進(jìn)一步的參與進(jìn)來，使得DR能夠有效的配合新能源發(fā)電的推行。

［1］郭小璇，龔仁喜，鮑海波等.含新能源電力系統(tǒng)機(jī)會(huì)約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度的二階錐規(guī)劃方法［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，43（22）:85-91

［2］趙俊博，張葛祥，黃彥全等.含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)研究現(xiàn)狀和展望［J］.電力自動(dòng)化設(shè)備，2014，34（5）:7-20

［3］劉吉臻.大規(guī)模新能源電力安全高效利用基礎(chǔ)問題［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33（16）:1-8

張森（1972-），男，遼寧遼陽(yáng)人，遼寧遼陽(yáng)供電公司工程師、高級(jí)技師、本科，研究方向：帶電作業(yè)技術(shù)。