新能源電力系統中需求側響應關鍵問題研究

張　森遼寧省遼寧市遼陽供電公司

新能源電力系統中需求側響應關鍵問題研究

張森
遼寧省遼寧市遼陽供電公司

化石能源的匱乏和節能減排的雙重打擊使得中國能源發展模式急需要進行轉化。現在的新能源研發開始大量使用，過去的電網也開始朝著新能源電力體系的方向發展，并且在控制運行過程中產生了重要的影響。它是一種虛擬的可控資源，根據新能源電力系統中需求側響應（DR）的特點，能夠有效的解決新能源發電的間斷性問題，從而有效的提升電網對于新能源的使用水平，加強源荷的互動性和效率性。

新能源電力系統；需求側響應；現狀

現在石油能源的缺乏和氣候的轉變問題日益險峻，有效的運用風光等新能源發電已經成為世界的共同觀念。依據相關的資料顯示，中國風電和太陽能發電裝機在這五年中的增長倍數達到了2.6倍和56倍，其中裝機數量也達到了114.61GW和28.05GW，名列世界前茅。所以可以發現，將來新能源帶那里會由現在的補充性能源進行填補，并且一躍成為能源構造中的重要環節。

1　新能源電力系統中需求側響應支持技術

在現在的新能源電力體系中，DR需要依靠相關的支持技術才能有效的完成，主要包含了信息通信、智能把控和高級量測等內容。

1.1信息通信技術

信息通信主要是指在進行系統連接的時候，利用模擬或是數字信號調控方式對多種信息進行相關的電子傳遞。需求側響應管理的主要任務要以遠方通信方式作為基礎。現在使用的遠方通信技術主要有：電力線寬帶網絡、電力載波、固定無線電網絡和專用公共網絡等。

1.2智能控制技術

智能控制技術是為了更好的保證DR信號在用戶中得到有效的運用。最為明顯的智能控制設備有雙向智能表計、智能電器及插座、智能用電終端、智能用電信息管理技術等。利用這些設備，系統運行人員能夠對負荷進行把控，并對DR進行集中控制，對于相關的實行效果進行確定。

1.3高級量測技術

高級量測主要是融測量、收集、保存、研究和運用用戶用電信息為一體的新型信息技術，通常是由智能電表、通信網絡、量測數據管理系統和相關接口等環節構成。使用高端的測量技術，電網公司還可以針對用電設備對其進行系統化的把控和管理，用戶的用電資料，其中有實際的負荷資料、負荷控制信號以及用戶服務信息等內容，能夠進行采集分析，并且在電力公司和用戶之間進行相互交流。通過引導用戶之間進行合理用電，能夠保證電網和用戶之間的良性互動。

2　新能源電力系統中需求側響應技術的研究措施

根據新能源帶那里體系中的DR問題，在融合我國的實際發展狀況，對最近一段時間中的主要內容進行如下的研究。

2.1在規劃方面，新能源電力體系中DR表現為多樣化的使用形式

為了保證網荷的有序運動，首先需要對組網構造和控制模式進行合理的把控；再者，針對不同的使用場景、負荷資源和哪種類型的新能源能夠進行有效的融合，使用哪種方式進行激勵和調控，現在都沒有比較明確的指導準則。而且，在規劃模式上，針對大型電力用戶，有關的規劃模型不但需要從地質方面進行考量，以此來研究負荷響應潛力之間的差距性，還要對不同的運行方案進行研究。針對分散接入的中小型用戶，雖然個體影響空間比較小，但是因為電力公司或是負荷聚合商在網絡和地質方面進行了融合，就可以進行整體化的運營。并且，有關規劃不但能夠考慮到源荷之間的利益性，還要對需求研發的經濟價值和用戶違約風險進行關注。

2.2在技術使用方面，解決不確定性對系統整體安全運作的影響

針對這種具有不穩定信息的優化問題，現在的研究還是以不確定性優化理論為基礎，比如隨機優化、模糊優化等。這些方式都存在著一定的問題，首先，負荷響應因為受到用戶的習慣和主觀意識的影響，存在一定的不同，不容易準確有效的獲得相關的統計分布特點。并且，因為受到方式原理的制約，不容易找到因為預判失誤而產生的安全隱患，從而使得有關調度方案不能讓那個順利有效的進行。所以，后面的研究還要以理論為依據，研究促進清潔能源有效吸收的需求側管理形式和備用容量的方式。而且，還需要進一步強化探索符合調度的補貼模式，從而有效的支持用戶經常進行能源清潔，建立相關的條件。

2.3在技術控制中，對于不同種類負荷之間的融合問題進行深入研究

現在研究的內容只是關注于少數集中實用性場景使用典型負荷的的策略研究，對于不同種類負荷之間的融合問題還沒有進行深入研究。電力體系中很多用戶都是以集體的方式出現的，因為負荷相應特征的不同，使得所支持的效用也不同。怎樣在完成有關控制目標的基礎上，完成多種形式資源的相互補充和協調工作，是現在急需要研究的問題之一。所以，現在研究工作只是停留在負荷的有功控制中，如果風力、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節方式來保證系統電力的質量問題，現在針對負荷融入和無功把控的有關研究還要不斷深入。

2.4根據DR的效益評級和市場化運作形式，確定參與主體

現在研究很多都是從獨特的參與主體，比如電網公司、發電商或用戶的層面進行深入的，而且對DR貢獻進行實際的憑借，從整個社會的高度、提升和設計中都能表現出市場參與主體需求的評價指標系統。中國進行了相應的“電改”之后，對于新能源電力系統投資運營的主體也呈現出多元化的模式，要注重新環境中不同主體之間的利益問題，探索適應融合群眾需求的新型評價模式。在市場機制設計的過程中，需要有效的結合電工理論、經濟學、金融學、社會心理學等多方面的內容，并且有效的融合起來，研究合適的數學模型和計算工具，從而完成相應的教學評價效益，使得用戶能夠進一步的參與進來，使得DR能夠有效的配合新能源發電的推行。

［1］郭小璇，龔仁喜，鮑海波等.含新能源電力系統機會約束經濟調度的二階錐規劃方法［J］.電力系統保護與控制，2015，43（22）:85-91

［2］趙俊博，張葛祥，黃彥全等.含新能源電力系統狀態估計研究現狀和展望［J］.電力自動化設備，2014，34（5）:7-20

［3］劉吉臻.大規模新能源電力安全高效利用基礎問題［J］.中國電機工程學報，2013，33（16）:1-8

張森（1972-），男，遼寧遼陽人，遼寧遼陽供電公司工程師、高級技師、本科，研究方向：帶電作業技術。