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优化电力系统运行:分时电价与需求响应的关键角色

发布日期:2023-07-17

分时电价是一种根据系统运行情况将每天划分为多个时间段,并根据系统平均边际成本收取电费的方式。这种定价策略旨在激励和鼓励电力用户在不同时间段合理安排用电,以优化能源利用方式。

随着风电、光伏等新能源的快速发展,这些能源以集中或分布方式接入电网。然而,由于风电、光伏等能源的随机性、波动性和间歇性,大规模接入会给电力系统的安全稳定运行带来压力。为了确保系统的安全稳定运行,通常需要常规发电机组的配合,并增加备用容量,这增加了系统运行成本。而需求侧资源则是除常规发电机组外的另一个重要资源。为了充分利用需求侧资源,促进新能源消纳,一些技术如微电网、虚拟发电厂等得到了广泛应用。虚拟发电厂通过整合需求侧分布式电源和可控负荷,向电网提供类似传统发电厂的出力服务,而需求响应则是调用需求侧负荷的重要手段。

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根据用户的响应方式,需求响应可分为基于激励和基于价格的两种形式。需求响应可以在不同的时间尺度上参与系统运行。为了更好地消纳风电等新能源,我们可以根据各种需求响应措施的时间尺度进行合理配置。特别是电价手段,尤其是分时电价,由于其调整范围广、幅度大、实施时间长,可以作为其他措施的基础。一旦确定了分时电价,通常需要持续一个月或数月,这可以有效改变用户的用电行为,促使用户调整用电时段或采用更加节能的产品。

在制定用户侧分时电价时,首先需要对不确定性因素进行模拟,生成系统净负荷、用户用电量以及用户需求价格弹性系数的原始场景集。然后,根据系统净负荷的原始场景集进行时段划分,得到峰、谷和平时段。由于原始场景集中的场景数量较多,为减轻计算负担,需要对原始场景集进行场景缩减,得到缩减场景子集。最后,在已知具体峰、谷和平时段以及缩减场景子集的基础上构建分时电价模型。

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