对新形势下电力系统供需互动问题的研究

摘 要：在电力系统发展过程中，电力供需问题未得到足够的重视，甚至导致某些地区出现用电危机，供需互动措施可对当前电力资源进行初步合理分配，也是构件高效电力系统的基础条件。本文对电力供需互动问题进行了探讨。

关键词：电力系统 供需互动 智能化

在世界范围内很多国家都积极推行电力市场化改革，电力市场运行机制从垂直一体化向开放市场转变，由此实现电力需求侧配合供给侧，实现供需平衡。随市场化程度的深入，电力交易手段和模式也灵活多样，这也为需求侧参与市场活动提供了条件。根据不同的市场环境，合理选择供需互动的形式，并对各种互动形式进行调度优化，才能实现各种供需互动形式的优势互补。本文首先分析了供需互动的实现形式，并提出了开展电力供需互动的建议。

一、供需互动的实现形式

1.互动形式的种类。根据需求侧市场参与程度和供需互动的行为主体不图，互动形式分如下几种：

1.1供需单侧各方之间的互动形式：包括需求侧各方的用电权交易和供给侧各方的发电权交易，所谓发用电权交易，当电力供给充裕和短缺时，供需方借助交易对发用电的行为进行调整，实现供需单侧的整体资源最优配置。

1.2供需两侧各方之间的互动形式：根据各条件下需求侧影响和参与市场程度的不同，分为需求侧竞价DSB、需求响应DR、含分布式电源调度DGD和负荷调度LD。需求侧竞价中电力需求侧是市场活动参与方也是价格接受者，可与供给侧共同参与竞争活动，影响与控制价格形成；需求响应是市场借助激励方式与价格信号，根据需求弹性对用户的电力消费模式进行控制，从而减少了供需互动过程所发生的成本；分布式电源的调度条件下，电力用户通过风电、光伏发电等等电力设施，成为产销合一者，科学合理调配用电发电；负荷调度可实现整体资源的合理配置，具有很好的经济效益，通过灵活调度部分电力负荷，主动参与到系统的运行过程中，聚合不同容量的分布式电源，也提高了自身的市场竞争力。

2.发电权交易。我国发电总量和全部装机容量中煤电占有最高比例，节能减排面临巨大的压力，且我国可再生资源分布不均匀，电力结构有待调整，负荷中心和可再生能源的分布不协调，通过有效开展发电权交易，这些问题都会得到缓解。发电权交易是指发电商通过在电力市场中竞争，取得发电许可份额，并根据市场规则从事交易活动。“丰枯互补”与“水火互济”是电力系统长期优化调度的基本准则，可实现火、水电协调生产。随着大量可再生能源并入电网，“风火置换”方法也被提出，该方法可减少火电运行成本和降低碳排。当前我国发电权交易仍需完善灵活调整的机制。

3.用电权交易。近年来我国对能源开发力度增加，电力供需紧张局面得以缓解，但仍存在季节性、时段性、区域性缺电现象。用电权交易采用优化需求侧内部结构的手段，应用成本较低，具有很好的可应用性。用电权交易指电力用户依据相关的规则，根据自身需求，对用电权进行交易，在用户间调整电能的使用。具有缺电损失由少到多和单位能耗GDP由高到低的倾向。在用电权交易下，实行电力用户互济可促进有序用电、科学合理解决限电问题，通过市场调节，实现优化配置资源。用电权交易有利于保证电力平衡、系统安全运行，可成为负荷调度、需求响应的一种市场化实现形式，实现削减峰荷，同时为间歇性电源并网提供备用。

4.需求响应。需求响应是指在电力市场中，用户根据激励机制或市场价格信号发出响应，同时转变固有电力消费模式的一种供需互动方式。在电力系统中，需求侧起到了提高市场效率、维持可靠、安全运行的作用。需求响应分为基于激励和基于价格的需求响应。基于激励的需求响应指用户减少负荷或停止用电来取得经济激励的行为；基于价格的需求响应指用户根据价格的波动，进行削减或转移负荷的行为。国内很多城市采用分时电价模式，对于系统短期容量缺失情况，可起到有效的调节作用，鼓励用户避开高峰电价，有效的放置了用电波动风险。

5.需求侧竞价。该机制实施过程中，分为双边合同交易和参与市场竞标两种实施机制，通过需求侧主动参加市场竞争活动，根据自身用电需求，用户可改变用电的方式，采取竞价方式来融入市场活动中，同时得到相应的经济利益。双边合同交易指需求侧必须参加市场议价，使市场格局内产生多方代表融入的局面，从而便于对电价体系和电力供需进行合理控制和调节，并做好电力交易方式的风险管理，智能电网产生全面互动的独有特色。只有电压等级或用电量符合一定要求的大客户，才可与参与同发电商的直接电能交易。合同交易过程中产生输配电价格制定的问题，输配电定价模式分为单一容量定价、单一电量定价和两部制电价，并把网络阻塞成本、网络损耗和输配电固定成本进行分摊。需求侧可提供类似发电商竞价曲线的需求侧竞价曲线，把全部需求融入市场竞争中，也可参与增减负荷竞价、辅助服务市场竞价等。根据电力生产的连续性和供应的连续性，对电力持续时间段进行划分，并采取不同的市场价格，所以分段竞价方式更符合市场公平性原则。当前我国推行大用户直购电的政策，并一次作为新形势下电改的突破口，实行输配分离，不断推进双边竞价机制。

6.负荷调度。负荷调度指借助调整、控制负荷的投运时间、地点和功率，对可再生能源出力变化情况进行追踪，从而保持系统功率平衡。大量可再生资源并网后，导致电力系统出现间歇性和随机性问题，系统的安全稳定运行面临巨大考验。负荷调度的反应更为迅速，精确的调度控制可有效减少随机性、间歇性的可再生电源对电网产生的不良影响。

二、推进供需互动的建议

1.建设智能电网运行平台。充分发挥供需互动作用，对电力系统安全稳定运作具有重要意义，也利于形成公平合理化的市场。在新形势下，首先要完善电价形成机制，并实行开放用户端购电政策，如积极推行分布式可再生能源并网和大用户直购电项目，同时要注意调节供需关系，充分发挥价格信号的反馈作用。同时要尝试开展有序的需求响应项目，对可再生能源实行电价激励政策，借助市场调节和技术手段来提高能源效率。

2.优化智能用电负荷。智能电网给电力系统的供需双方提供了双向互动的信息交流通道，实现了用电负荷的互动化和智能化。首先家庭用电负荷可借助能量管理系统进行电力调配，最大限度挖掘家用电器可控负荷的节能潜力，节省电费并提高了电力系统安全运行的稳定性；其次，因风电等可再生资源的大量入电网，智能电网可根据实际情况，对负荷使用情况进行调控；在者，越来越多的电动汽车、小型分布式清洁电源等的应用，也强化了电能互动的作用，要利用需求侧弹性，借助价格信号、调度措施，引导负荷向绿色、经济可靠、系统安全的方向发展。

3.提高信息通信能力。在智能电网环境下，需要建设高速、安全的电力信息网络，为供需互动的开展提供“即插即用”的电力信息通信保障。电力通信系统要和智能电网业务进行统一协调规划，推行通用的通信标准，建设开放的网络架构；要留有裕度，做好冗余配置，考虑到未来数量和资源的增多，所以建设通信平台时，要充分考虑未来网络的扩展，严格控制传输网络带宽和可靠性；智能电网的数据通信要带有开放性，同时要做好用户数据的隐私安全。

4.积极开发系统调度软件。因供需互动的市场中存在很多交易模式，大量的可控负荷与分布式电源接入电网，且存在大量且广泛分布的小型智能随机用电负荷，这都给系统调度增加了难度。为有效开展供需互动，需要提高系統调度能力，做好相关软件的开发工作，制定系统整体最优的供需互动项目，充分展示智能负荷自身的可控性。

三、结语

电力系统具有实时平衡性，需要及时有效的对供需不平衡进行补偿，供需互动起着保持系统供需平衡的作用。根据不同的市场环境，要处理好各种形式的协调调度问题，优化各种互动形式影响下的调度模式，综合分析各方的收益，实现各种供需互动形式的优势互补，制定不同互动形式下实现利益最大化的策略。

作者介绍：谭澈（1982.07—）女。民族：汉。大学本科。后续硕士。从电力企业科技与管理创新工作。