摘要：目前，新能源电力系统得到广泛应用，文章通过分析新能源电力系统特征及需求侧响应的作用，研究了需求侧响应技术以及新能源电力系统中需求侧响应的几个关键性问题，以期为新能源电力系统在未来的发展与应用中提供新的方案。
关键词：新能源；电力系统；需求侧响；响应技术
引言
随着我国国民经济各方面的飞速发展，我国全社会电力消费量呈上升趋势。然而我国单位国内生产总值能耗水平约为世界平均水平的2倍，是发达国家的3～11倍，“高消耗、低效益、高排放”式粗放的经济增长方式没有得到根本缓解。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。需求响应（DR）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。
1新能源电力系统的特点
1.1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。
1.2不可控性
电力系统是一个受控设备众多、分布广泛、控制精度要求高、未知扰动多的复杂系统。新能源发电的进入使电力系统总发电单位数量大幅度增长，系统中可调度容量与可调度电力所占比例大幅度降低，随机扰动性进一步增强，从而导致系统的可控性降低，安全风险增大。
1.3智能性
新能源电力系统的实现离不开各种智能化设备的支持，如新能源发电并网、需求侧响应等，依赖于云计算、大数据处理、网络信息系统、智能控制与管理系统等，将这些先进的智能化设备与传统电力系统调度方法相结合，便使得整个新能源电力系统的智能性更强。
1.4整体性
新能源电力系统中，随着新能源发电比例的上升，传统电力系统“发输配售用”的功能界限将逐渐趋于模糊。利用可控发电机组和需求侧响应技术应对新能源发电的随机波动性，可以形成多能源互补的协同机制，实现源网荷多元协调，从而使得整个电力系统成为一个不可分割的整体。
2需求侧资源及其对新能源电力系统的作用分析
2.1兼容DR的综合资源规划技术
对于新能源电力系统而言，必须要综合考虑供应侧与需求侧资源，并严格按照相关标准，实施综合资源规划，这样就可以降低新能源发电规模化接入对电力系统所造成的不利影响，此外，还能够为DR技术真正发挥其应有的作用提供很大帮助。在实际应用DR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。
2.2需求侧互动模式下发用电一体化调度技术
在智能电网框架下，DR负荷可作为“虚拟发电资源”与各类常规电源联合参与调度计划。负荷响应的快速性与多样性不仅极大地丰富了新能源电力系统运行中的调节控制手段，还将在提升可再生能源消纳能力及电力资产利用效率等方面发挥重要作用。针对互动模式下发用电一体化调度问题，目前已有大量相关研究。下面将主要从资源调控模式及模型构建２个角度对相关情况进行总结。
2.3新能源电力系统中DR的效益评价
通过合理地运用DR不仅可以为电力系统的运行提供安全保障，而且也能够降低系统运行期间的能耗：对于电网企业而言，可以使新能源发电并网所造成的影响得到显著的降低，此外，还使设备的利用率得到显著的提升，进而为企业带来更高的效益；与此同时，能够使发电成本大幅下降，还可以有效地减少碳排放；对于用户，通过积极地参与DR，将会使自身的电费支出大幅减少。就目前来看，在电力系统中合理的运用DR能够带来非常可观的经济效益。
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2.4需求侧负荷的协调优化控制技术
在新能源电力系统中，DR资源可有效补充常规机组快速调节能力的不足，并用于参与电网稳定或调频控制。与集中调控方式相比，通过聚合方式接入的DR资源通常需要更为复杂的控制技术。从目前情况看，该方面的研究主要集中在单一DR资源的控制策略设计以及多种DR资源的协调配合这２个方面。对于前者，现有文献针对各类潜在DR资源。
3需求侧响应技术
3.1信息通信技术
信息通信是指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。
3.2智能控制技术
智能控制技术是确保DR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DR实施集中控制，还可以对执行效果进行必要的确认。
3.3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。
4新能源电力系统中的需求侧响应发展探讨
4.1新能源电力系统规划设计
目前，我国电力系统存在电源与电网规划不协调、多类型电源规划不协调、分布式电源规划不协调等问题。针对于这些问题，本文认为一是应根据实际用电情况明确具体的系统组网结构及控制方式，二是通过合理的激励规则和调控策略，利用能源互联网大数据分析技术等，实现各种可再生新能源的综合有效利用，保障系统最优容量配、电源点选址、网架结构优化等。
4.2建立投资促进机制
不但要在技术层面进行创新，同时还需要得到政府机构的大力支持。首先对于电力系统而言，必须要做好相应的统筹规划，积极地为DR项目进行融资，让社会认识到项目的重要性，这样才能够获得更多的资金来支撑项目的发展；其次建立投资补贴机制，以基金方式针对新能源并网的DR项目进行投资补贴；此外还可引入市场化项目投资机制，采用合同能源管理方式推动DR项目投资，建立风险与收益双方均摊机制。
4.3新能源电力系统中DR的市场化运作机制
DR资源对于保障新能源电力系统安全、高效、经济运行具有重要作用，而大规模开发及推广则需要借助完善的市场化运作机制才能实现。目前，在大部分DR示范项目中，都采用了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资源的特点密切相关。总的来看，现有DR市场化运作机制主要包括基于价格与基于激励2种类型。对于基于价格的市场化机制，典型项目包括：美国的实时电价机制、国内部分地区的分时电价机制等；对于激励型机制，则种类繁多，如英国的“能源企业义务”项目、国内部分城市近期开始的“DR补贴”等，其主要实施模式有基金发放、多边补贴、电价回收等。
结束
纵观我国电力市场发展现状及能源资源日渐短缺现象，新能源电力系统将是我国电力发展的主要趋势。因此，本文研究了新能源电力系统中需求侧响应的关键性问题，指出需求侧响应在新能源电力系统中的重要作用，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
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论文作者:沈世,胡永建
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
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