新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望

郭强

摘要：在我国，新能源电力有着广泛的市场和可靠的发展潜力。由此根据新能源电力系统的特点，做好相应的需求侧响应管理和控制，使得电力系统能够稳定的发挥其重要作用，最终对于推动我国新能源电力行业的发展具有非常重要的意义。

关键词：新能源电力;需求侧响应;关键技术

一、新能源电力系统的特征

（一）供需双侧呈现随机性

在传统的电力系统当中，负荷变化所产生的不确定性，使得电力系统能够根据负荷变化进行电力系统的规划和调整。但在新能源电力系统当中，间歇性的发电形式占据的比例较高，由于需求侧负荷的不确定性变化，就使得新能源电力系统中供需双侧都呈现出随机性的特征。

（二）安全风险大

对于电力系统的运行来说，其内部由于受控的设备众多，并且设备分布广泛，对设备的控制精度要求也更高，再结合存在的更多的未知扰动，就使得电力系统成为一个复杂的控制系统。因此在当新能源电力接入到电力系统当中时，电力系统整体的总发电单位增多、系统内部可调容量和可调电力所占比例极大的下降，由此就使得随机扰动问题进一步增强，最终使得电力系统的可控性极大的降低，并增加了系统运行的安全风险。

（三）增强电力系统的整体性

对于接入新能源发电的电力系统来说，随着新能源发电的比例逐渐上升，在传统电力系统运行模式当中的发电、输电、配电、售电和用电等基本功能和过程之间的界限将被进一步削减。具体利用可控制的发电机组结合需求侧响应技术，以此应对新能源发电所产生的随机波动性。从而以此实现多能源的互补，最终使得电力系统成为一个整体。

（四）智能性的体现

在基于智能电网的大背景之下，新能源电力系统的基本环节：需求侧响应、电动汽车与储能以及新能源发电的并网消纳等，都需要建立在必要的大数据技术、云计算以及智能控制和网络信息管理等技术的基础上，从而使得整个新能源电力系统都会表现出较强的智能性特征。

综合以上存在的诸多特征，使得新能源电力系统仅仅单纯依靠供应侧的资源运行模式，很难满足电力系统经济、安全与可靠的运行需求，从而为了促进新能源电力系统的高效运作与稳定安全的使用，就需要结合必要的需求侧响应这一市场运作手段，具体通过对用户用电方式进行引导与带动，达到用户规范自己用电行为和控制用电需求的目的。所以，作为一种虚拟可控的资源类型，需求侧响应可以与更多种发电类型相结合，至此有效的规避新能源发电过程中存在的能源波动和随机性问题。

二、需求侧响应的关键问题分析

（一）综合资源规划技术——兼容需求侧响应

合理可行的规划与策略实施是确保需求侧响应效益得到实现的基础以及前提。以此在新能源电力系统当中对供需双侧同时进行相应的规划与资源统筹，结合有效的方法实施对资源的综合管理，能够有效的规避由于新能源发电接入电力系统中造成的不利影响，并能够真正发挥需求侧响应的最大作用。

从而国内外针对此问题做出了更多的研究并取得了不错的成果。基于研究层面可以理解为：需求侧的独立规划以及源荷联合规划等。具体相关研究中考虑在内的需求侧响应资源包括电动汽车、以及暖通空调等。从而研究中借助建立的多种优化模型，对需求侧响应需求中电网以及电源的建设、布局和容量等进行合理规划，使其运行更经济、可靠。

（二）需求侧互动模式下发用电一体化调度技术

在基于智能电网的系统中，需求侧响应负荷可以作为一种虚拟发电资源，以此结合各类常规的资源参与到调度活动当中。由此借助负荷响应的快速性和多样性特点，能够极大的丰富新能源电力系统运行过程中的调节控制手段，并能够切实提升可再生能源在电力系統中的消纳能力。针对需求侧互动模式下发用电一体化调度问题，现阶段有更多相关的研究。具体有资源调控模式和模型构建。

高级能源管理系统能够满足新能源电力系统的联合调度需求，以此高级能源管理系统基于对各个测量点的电气参数收集与设备的运行状态信息收集，结合相关优化计算的协调控制，对系统中负荷、电源以及其他可控设备等进行控制。相比较传统的电力控制系统来说，新能源电力系统中的需求侧调控手段和方式可以分为基于合同、电价以及市场竞价多种方式。具体的，采用电价模式进行的调控是根据引入的动态电价信号变化情况，以此引导用户在用电行为方面做出调整，从而适应需求侧的电力供应。但这种方式很大程度上取决于用户的行为，从而缺乏强制性。以此利用电价模式能够很好的进行调控，这种方式较为适用于对电价信号较为敏感的用户群体。

（三）新能源电力系统中的需求侧响应的效益评价

对于新能源电力系统中实施需求侧响应控制技术，能够使得电力系统发挥其最基本的优势和作用，也从而能够为系统的各个环节带来可靠的经济效益。具体对于新能源发电接入到电力系统中来说，有效的降低新发电并网造成的不利影响，为电网的扩容建设带来更多可能，与此同时，能够有效降低发电商的调峰成本和发电碳排放。对于用户而言，则能够通过需求侧响应技术来改善自身的用电需求，以此节约用电支出。

三、未来研究展望探讨

（一）进一步研究的方向

对于新能源电力系统中的需求侧响应问题，根据现阶段我国电力行业实际的发展现状，建议做好以下几个方面的基本工作：

其一，在规划层面，新能源电力系统内部由于需求侧响应能够呈现出多种方式和应用模式，以此要实现源荷的平稳交互，一是要对电力系统的组网结构和控制方式等进行相对合理的规划与调整，二是对于不同的应用场景来说，负荷资源适合与何种类型的新能源相结合，具体采取何种类型的新能源控制策略，在当前缺乏相应的指导原则。

其二，在运行技术方面，由于新能源发电在接入到电力系统当中之后，供需双侧都会存在不确定的变化，由此这些不确定的变化因素会直接影响到电力系统的稳定运行。现阶段采取的主要措施基于相应的优化理论而实行，例如采取随机优化和模糊优化控制等方式。但这些方式存在很多的局限性。比如受到用户用电习惯的影响较大，从而无法更加准确的进行相应的控制。

（二）未来发展建议

对于新能源电力系统中充分发挥需求侧响应关键技术的重要作用，需要做好基本技术支撑体系的构建和相应投资促进机制以及经济补偿机制的实施。

一方面，引入智能化的采集和测量技术，对电网实际用电信息进行有效的采集，从而制定相应的技术发展路线，最终实现对电网的有效控制，与此同时，对调度控制技术进行升级，以此提升系统的调度控制能力，并开发相应的软件;另一方面，建立相应的投资促进机制，以此确保需求侧响应资源的充裕性。

再者，必须关注新形势下不同市场主体之间存在的利益博弈关系，研究适应于协同群决策要求的新型评价方法。在市场机制设计方面，需要充分重视电工理论与经济学、金融学、社会心理学等多领域理论体系的交叉融合，探索有效的数学模型和计算工具，以期科学评价项目效益，提高用户参与度和响应深度，使需求侧响应灵活主动地配合新能源发电的运行。

四、总结

对于新能源电力系统中需求侧相应的关键问题探讨以及未来发展的展望建议，均是对于新能源电力系统未来发展的保障，从而使其能够对社会的发展提供更可靠的电力保障，推动社会的可持续发展与进步。

参考文献

[1]邓明辉. 电力需求侧响应的综合能源系统调度方法及其供能综合评价指标研究[D].长沙理工大学，2019.

[2]贾常艳.能源互联网，另一种共赢共享经济——访华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室需求侧研究室主任刘敦楠[J].电器工业，2019（06）：32-33.