市场化环境下的需求侧响应策略研究

需求侧响应是指在电价信号或激励机制的影响下,用户自主调整其用电方式的市场参与行为。需求侧响应能够提高系统经济效益,市场效率,有效削峰填谷,改善系统运行可靠性,但目前我国需求侧响应仍处于起步阶段,国内需求侧响应尚未与电力市场建设融合,严重制约了需求侧响应的发展。本文详细综述了国内外需求侧响应的研究现状,包括可中断负荷项目和峰谷分时电价项目,但现阶段我国的需求侧响应未能与电力市场建设融合,需求侧响应项目也处于初期阶段,无法充分挖掘需求侧响应资源,有效提高系统运行效率。针对上述问题,本文进行以下工作:1)基于我国国情提出市场化环境下的需求侧响应发展路径,以促进需求侧响应的发展;2)考虑可中断负荷的售电公司经营策略,实现售电公司效益最优;3)市场化环境下通过考虑峰谷分时电价和多类型用户的多目标调度模型,得到月度竞价的峰谷平电价,并提高系统的运行效益。具体工作如下:首先,详细介绍了需求侧响应项目的类型即价格型和激励型及其潜在价值,分析不同类型用户的典型日负荷曲线特点,并总结其需求侧响应策略,为后续章节奠定了基础。其次,充分考虑我国国情的情况下,从我国中长期电量交易到现货交易的时序路线中,提出市场化环境下的需求侧响应发展路径,分别为试点阶段、推广阶段、深入阶段和常态化应用阶段,通过可中断负荷参与偏差电量考核、通过峰谷分时电价间接参与电网调度运行、通过市场化峰谷分时电价间接参与电网调度运行和通过需求侧投标参与现货市场,将需求侧响应嵌入到电力市场发展轨迹中,使各个阶段循序渐进地有步骤进行,以促进我国需求侧响应更快更好更有秩序地发展。再次,详细分析试点阶段中引入的通过可中断负荷参与偏差电量考核。为了提高售电公司在偏差考核机制中的市场竞争力和经营能力,有效地规避市场风险,建立偏差考核机制下售电公司的盈利模型,并以售电公司考核和补偿成本最小为目标提出考虑免考核电量的可中断负荷最优经营购买模型。设计如下3种模拟场景:1)不捆绑负荷分别参与市场竞价;2)捆绑得到总负荷参与市场竞价;3)捆绑负荷参与市场竞价,并采用可中断负荷合同减少偏差电量考核。结果表明,第3种模拟场景下,售电公司的盈利最大,为推荐的最优策略,有利于促进需求侧响应的发展。最后,详细分析推广阶段通过峰谷分时电价间接参与电网调度运行。为有效确定月度集中竞价交易的峰谷电价并解决能源短缺问题,本章提出一种考虑峰谷分时电价和多类型用户的多目标调度模型。该模型能够在充分考虑电力市场交易特点和各类型用户对电价响应差异性的基础上,考虑用户满意度并确定月度集中竞价交易市场中各类型用户的峰谷分时电价,降低系统发电成本。算例结果表明:该方案能使系统峰谷差下降37.6%,系统总成本降低5.3%,为推荐的最优方案。该方案有利于将峰谷分时电价间接引入到市场中,促进需求侧响应的发展。