需求侧响应下的电力负荷预测与供需效益协调优化研究商静

需求侧响应下的电力负荷预测与供需效益协调优化研究商静

商静

(国网冀北电力有限公司乐亭县供电分公司河北唐山063600)

【摘要】电力行业近些年落实改革，进入竞争机制，建立区域电力市场试点，完善需求响应的电力市场。电力市场需要掌握动态实时电价，有利于极大的提高电力系统的整体效益。本文分析了需求侧响应下的电力负荷预测，进一步协调优化供需效益，保障系统效益的最大化。

关键词：需求侧响应；电力负荷预测；供需效益；协调优化

分析电力用户响应潜力，实施多目标的优化筛选，明确需求侧资源对于电力负荷的影响，电力企业需要建立负荷预测模型，发展目标是实现系统效益最大化，建立双侧效益优化模型，分析需求侧项目的参与主体关系，促使价格响应和激励响应发挥互补关系，利用优化调度策略，保障电力企业的总体效益。

1.需求侧响应下的电力负荷预测

用户侧需求响应近些年不断发展，不断加入多元化的响应资源，电力用户的响应方式也呈现出多样化，极大的增加了响应程度和响应范围。我国的电力市场也开放性不断提高，在市场竞争当中参与到更多的电网主体，电价的变化会影响到响应负荷，使响应负荷变得更加复杂。用户为了节省电费，提高经济效益，也开始参与响应项目。需求侧响应下的电力负荷模式不同于传统负荷模式，各种因素都会影响到需求侧响应下的电力负荷模式。本文主要论述GNN-W-GA模型，这类模型具有较高的预测性能，利用此模型需要充分考虑各种影响因素，挖掘电力用户的响应潜力，根据影响机制量化分析负荷，利用有效的负荷预测方式，使预测精度得到提高。

1.1总体思路

不同因素都会影响到用电负荷，影响效果也是不同的，因此在需求侧响应下的电力负荷预测过程中，需要综合考虑各个影响因素，逐渐开放售电市场，还要考虑到需求侧资源的响应潜力，明确需求侧资源对于负荷的实际影响，充分分析各地区的需求侧响应潜力。在负荷预测当中充分考虑需求侧资源影响因素，最后叠加原始负荷和响应负荷，这样可以保障负荷预测的精确性。基本步骤可以简单的概括为：对于负荷响应资源实施细分，预测叠加传统负荷。设置预测范围，划分用户类型，分析不同类型用户的响应资源，明确不同响应资源对于用户负荷的影响，在负荷预测过程中，确定需求侧响应资源是否影响到用户原始负荷，实现定性分析。量化分析预测期内，需求侧响应资源对于用户负荷的影响，利用年定型识别方式，构建响应的模型，利用数据处理技术确定用户负荷变化量，再叠加原始负荷值，从而可以确定需求侧响应下的电力负荷预测值。利用多层叠加技术确定变电站的用户最大负荷，利用负荷同时率处理技术，通过逐层叠加，预测变电站辐射区域的结果。

1.2模型构建

需求侧响应下的电力负荷预测，首先要预算负荷类资源是否会影响到电力用户用电负荷，再考虑负荷类资源对于用户用电负荷的影响效果，最后结合需求侧响应资源对于用户负荷的影响值，再叠加原始负荷，确定负荷预测值，科学的计算预测误差。

确定能效资源对于负荷的影响，确定在各种能效资源影响下，电力用户用电产生的变化。在整个预测期内，利用能效类资源可以使电力用户的用电量由此降低。

负荷类资源包括行政措施和经济手段，利用这些措施，需求响应用户转移用电时间，从而减少自身的用电量，从而可以改变用电负荷。负荷类资源会改变负荷曲线形状，电价需求侧响应资源技术复杂的负荷资源，这就是需求侧响应下的资源。其他负荷资源的影响方式比较简单，例如行政措施，直接负责控制和管理负荷和有序用电，经济手段负责控制阶梯电价和峰谷电价等，确定针对性的电价政策。

在经济措施下的负荷响应资源，确定各种电价政策是否影响用电需求，负荷曲线的表现形式为形状变化，这种响应方式可以建立平滑的负荷曲线，利用负荷资源响应，可以保障削峰填谷的作用。

可以利用价格弹性矩阵确定电力用户的价格相应规律，如果电力价格发生一定的变化，也会随之改变用电需求，因此可以利用弹性矩阵计算用户用电的需求，确定变化量，预测响应后的负荷。

利用响应弹性负荷可以电价变化对于用户用电负荷产生的影响反映出来，如果负荷差异性比较大，预测日和历史日弹性系数具有较大的区别，很难将预测日的用户用电负荷的相应规律表现出来。选择的历史日关系到负荷预测的准确性，需要根据负荷影响因素，确定历史日。

2.需求侧响应下的电力负荷供需效益协调优化

2.1需求侧响应成本和效益

需求侧响应成本主要包括参与成本和系统成本，本文论述电力公司的成本和效益，如果响应项目的益本比符合标准需求，项目实施才具有较大意义。电力公司需要利用相应的计算方法分析电价和需求量产生的变化。结合基于价格分时电价和基于激励的需求响应，建立需求相应措施，利用负荷响应模式，确定电力需求变动的具体方式，明确需求侧的电量最佳消费形式。

通过需求侧响应，可以保障电力系统的效益，减少用户电费支出和电网建设的资金，使发电厂效率不断提升。通过降低电力系统的平衡成本，节省电力资源。需求侧响应项目主要涉及到系统效益和用户效益以及社会效益，系统效益可以削减高峰的负荷，维持系统运行的可靠性，减少电网增容改造的工程。通过优化市场运行机制，避免市场电价飙升，可以保护用户效益。维护社会效益，可以节省能源消耗，减低碳排放量，缓和温室效应，提高空气质量。

分析需求侧响应项目的效益和成本，可以确定项目的经济可行性。电力运营机构确定地区项目用户的数量，明确电量数据，统计分析当地的项目参与率和可削减容量等数据，利用折算费率，此外还需要综合考虑供电紧张的概率，确定系统的实际损耗，预算系统备用容量。

2.2需求侧响应模型的效益最大化

为了平衡负荷高峰和低谷之间的差异性，可以利用分时电价的方式减少高峰期的用电量，调整用电行为到低谷期，否则电网系统的建设成本就会因此提升，因为负荷水平过低，发电厂需要长时间的停机，产生较大的损失。利用负荷响应形式，可以降低发电厂和电网企业的成本。利用联动调整的峰谷电价，可以将资源成本反映出来，这也是能源行业重要的管理方式。

电力系统可以提前制定激励支付价格，如果威胁到电网的安全性和稳定性，电力用户的负荷使用量由此减少，保障电网的可靠性。如果用户主动削减负荷，可以给予激励报酬，但是用户如果没有采取措施，也不能给予惩罚。近些年在我国各地区都广泛利用这种类型的响应项目。

结束语：

本文论述了需求侧响应下的电力负荷预测与供需效益协调优化，研究了需求侧响应项目的技术应用。利用的需求侧响应机制会极大的影响我国的电力交易市场，我国电力市场在未来会逐渐落实实时电价响应市场，负荷预测模型利用弹性矩阵求解，有利于协调优化电力负荷供需效益。

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