试析新能源电力系统中需求侧响应关键问题贾林莉

试析新能源电力系统中需求侧响应关键问题贾林莉

贾林莉智生龙梁燕

（国网山西省电力公司经济技术研究院山西省太原市030002）

摘要：随着我国社会经济的快速发展，我国全社会电力消费量呈上升趋势。为了推动能源领域结构性改革，有效促进能源和信息深度融合，不仅需大力发展新能源技术，更应在新能源电力系统中充分应用需求响应（DR）技术。基于此，本文提出了需求响应技术，该技术具有响应速度快、成本低、环境污染小等诸多优势，同时还可以建立电力交易机制，以电价信号为经济杠杆，影响用户的用电行为，从而实现电网负载的削峰填谷，缓解用电紧张，维持电网稳定。

关键词：新能源电力系统；需求侧响应；关键问题

1新能源电力系统特征及需求侧响应的作用

1.1新能源电力系统的特征

（1）随机性。新能源电力系统中，负荷侧与发电侧的随机性较强，新能源发电改变了原有电力系统总发电单位数量，系统中可调度容量与可调度电力占比减少，且提高了电力系统的随机扰动性，最终削弱了整个电力系统的可控性。（2）智能性。在智能电网的宏观背景下，新能源电力系统的诸多环节，例如：新能源发电并网消纳、电动汽车与储能、DR等，都需要建立在先进的网络信息系统、智能控制与管理系统以及大数据处理、云计算等技术的基础上。因此，整个新能源电力系统表现出很强的智能性特征。

1.2需求侧响应对新能源电力系统的作用

在新能源电力系统下，基于调控机制与实现手段上的差异，需求侧响应对于新能源电力系统运行的作用也不同。从分时电价、尖峰电价等价格型需求侧响应项目来看，因为相关控制信号的控制周期基本上是通过“小时级”来规划的，负荷不能根据新能源应用情况及时响应，这就无法解决新能源发电短时剧烈波动导致的并网难问题。所以，我们在应用新能源电力系统时，不能仅仅通过价格型需求侧响应实现其安全、稳定、可靠、高效运行。较之于这种价格型需求侧响应，基于合同的激励型需求侧响应表现出更强的优势，尤其是在促进新能源发电大规模并网和高效运行上。因为这种激励型需求侧响应，可直接管理负荷的用电活动，负荷可根据新能源应用情况快速、可靠、精确地响应，追踪并匹配新能源出力情况。目前，这种激励型需求侧响应在我国得到了国家发改委的有力支持，更易于实施与推广。

2需求侧响应技术

2.1信息通信技术

信息通信指的是借助于模拟或数字信号调制方法，在连接的系统间实现对各类信息传输的相关技术。在新能源电力系统中，若想实现需求侧管理，就要应用到远方通信。目前，我国利用的远方通信技术主要有电力线载波、电力线宽带网络、专用公共网络、固定无线电网络等。

2.2智能控制技术

智能控制技术是确保需求侧响应信号在用户侧得以落实执行的关键。典型的智能控制设备主要包括双向智能表计、智能电器及插座、智能用电终端、智能用电信息管理技术等。借助这些设备，系统运行者可以对负荷控制和需求侧响应实施集中控制，还可以对执行效果进行必要的确认。

2.3高级量测技术

高级量测技术即对用户用电信息进行测量、收集、储存、分析和运用的一种信息技术，主要包括通信网络、量测数据管理系统、智能电表等。通过应用该技术，系统运行者可实现对用电设备的统一监管，可实时采集分析系统中涉及的实时负荷数据、负荷控制信号等用户用电信息，并在电力公司与用户之间获得双向通信。这样，就方便了管理者指导用户合理用电，实现电网与用户的互动操作。

3新能源电力系统中的需求侧响应关键问题

3.1兼容需求侧响应的综合资源规划技术

科学的规划策略是确保需求侧响应效益能够实现的基础和先决条件。对于新能源电力系统，将供应侧和需求侧响应资源统筹考虑，依照特定的策略实施综合资源规划，可以在限制新能源发电规模化接入对电力系统负面影响的同时，充分发挥需求侧响应的作用。现有研究成果表明，在规划决策中合理考虑需求侧管理的影响有助于提高最终方案的总体效益；同时，需求侧响应对新能源发电的贡献作用与其在电网中的位置及特性密切相关，充分利用不同负荷可调能力的互补性对改善规划方案的成本效益具有重要作用。此外，在实际应用需求侧响应技术的时候，一定要对系统运行状态自身的多样性进行综合考虑。

3.2需求侧负荷的协调优化控制技术

由于传统能源与新能源在实际运行的过程中存在着一定的差异。因此具有不可控性，而运用需求侧响应技术就能够是这一问题得到有效地解决。和集中调控方式相比，如果采用聚合方式接入的需求侧响应资源，一般所使用的控制技术就会更加的复杂。目前研究主要集中在单一需求侧响应资源的控制策略设计以及多种需求侧响应资源的协调配合这2个方面。对一些研究数据进行分析发现，如果合理的运用调控策略，那么将能够有效的提升系统处理外部问题的能力。

3.3新能源电力系统中需求侧响应的效益评价

在新能源电力系统环境下，实施需求侧响应能够为电力系统地各个环节带来可观的效益：对于电网公司，有效降低新发电并网带来的不利影响，延缓扩容建设需求，同时，改善电网资产利用率；对于发电商，可以降低机组的调峰成本和发电碳排放；对于用户，通过参与需求侧响应可减少自身用电支出，甚至获得额外经济收益；对于全社会，源荷互动可促进新能源发电并网，推动实现真正意义上的电能低碳化。

3.4新能源电力系统中需求侧响应的市场化运作机制

新能源电力系统中应用需求侧响应探索建立响应的灵活性资源的分时、实时价格体系和交易机制。需求侧响应技术不能会对电力系统的安全运行提供很大帮助，此外，还能够为企业和社会带来较高的经济效益，因此，应当进行积极地推广，这就需要借助完善市场化运作机制来实现。目前大部分需求侧响应示范项目均采用技术手段与商业运营机制相结合的方式，而市场化运作模式的选择则与DR技术特点密切相关。总的来看，现有需求侧响应市场化运作机制主要包括基于价格与基于激励2种类型。

4结束语

综上所述，新能源电力系统将是我国电力发展的主要趋势。因此，本文指出需求侧响应在新能源电力系统中的重要作用，研究了新能源电力系统中需求侧响应的关键性问题，对新能源电力系统的发展具有一定指导意义。在下一步研究中还应注重新能源电力系统中需求侧响应与大数据采集和数据挖掘技术以及建模技术等先进技术的结合，以更好地维护电力系统的安全稳定运行。

参考文献：

[1]新能源电力系统控制与优化[J].刘吉臻，王玮，胡阳，刘敦楠，李明扬.控制理论与应用.2016（12）

[2]电力系统中新能源发电的运用分析[J].解德鑫.中国市场.2015（35）