CN111324864A - 一种电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法 - Google Patents

一种电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，具体包括：获取目标行业用电量的历史最高峰荷Ppeak，i；评估目标行业内的削峰比例γi；评估目标行业内的参与度δi；评估目标行业所在区域内的所有行业用电量的需求响应潜力ΔPdr，all；根据需求响应潜力与补偿标准之间的阶梯型函数关系，得到区域内的补偿标准。本发明提供的评估方法，该方法充分考虑用户负荷差异、停电成本对需求响应能力的影响。基于用户调研和样本分析的方法较为可行，可以较为准确地评估一个省级电网电力需求响应的经济成本和合理的补贴标准。该方法可以评估在一定的补偿标准下省级电网需求响应能力，也可以评估组织一定的电力需求响应规模所需要的经济成本，并辅助制定合理的补偿标准。

Description

一种电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法
技术领域
本发明涉及电力评估技术领域，具体为一种电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法。
背景技术
近年来，电网降温负荷增长迅猛，但负荷尖峰时长较短，保障电力供需平衡的压力不断增大。通过实施电力需求响应(Demand Response,DR)，利用价格信号或激励措施，引导用户在特定时段内减少(增加)用电，增加系统用户侧调节能力，缓解电网供需压力。电力需求响应经济成本主要是对用户成功参与响应的资金补贴，与用户的响应规模(单位：千瓦)和补贴标准(单位：元/千瓦)有关。为了成功组织实施电力需求响应，有必要研究用户响应规模与补贴标准的相关关系，进一步明确供电区域实施电力需求响应的经济成本。
中国发明申请专利(申请号：201410668968.1)公开了一种电力系统的调峰补偿费用获取方法及系统，其中，所述方法包括：获取电力系统在一预设时间内的实际工作数据；根据所述实际工作数据，获得所述电力系统发电单元的调峰贡献率；根据所述调峰贡献率，获得所述发电单元的调峰补偿费用；根据所述调峰补偿费用，得到所述发电单元的调峰补偿标准；输出所述调峰补偿费用和调峰补偿标准。本发明所提供的方法及系统根据电网负荷特性，对电网负荷高峰、低谷时段进行按季度划分定义，获取电力系统的调峰补偿费用，建立了促进风电消纳的调峰电价补偿模型；优化了调峰补偿机制，为促进风电消纳电价补偿机制的制订提供技术支持。该方法不能准确评估出未来年份中的电力补偿标准。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种电力需求响应实施成本和补偿标准评估以解决上述问题。
本发明的一个目的是提供一种能直接评估出未来年份中的电力补偿标准。
本发明提供了一种电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，该评估方法包括：
获取目标行业用电量的历史最高峰荷Ppeak，i；
评估目标行业内的削峰比例γi；
评估目标行业内的参与度δi；
评估目标行业所在区域内的所有行业用电量的需求响应潜力ΔPdr，all；
根据需求响应潜力与补偿标准之间的阶梯型函数关系，得到区域内的补偿标准；其中，i代表目标行业。
优选地，目标行业用电量的历史最高峰荷Ppeck，i的测算公式如下：
Figure BDA0002388465060000031
其中，Ei为目标行业i在固定时间段内历史最大负荷日的用电量表征；βi为目标行业的平均负荷率，可由m个样本用户在固定时段内最大负荷日累加负荷曲线计算。
优选地，根据目标行业用电量的历史平均峰荷，通过统计学的趋势外推法或者德尔菲法获得未来年份峰荷预测。
优选地，削峰比例γi评估公式如下：
Figure BDA0002388465060000032
其中，j＝1,2,3…,n，代表样本用户；k代表j个样本用户中参与需求响应的用户数量。
优选地，参与度δi的评估公式如下：
δi＝k/n；
其中，n代表样品用户数量。
优选地，需求响应潜力ΔPdr，all的评估公式如下：
Figure BDA0002388465060000033
其中，r表示用电行业的数量。
优选地，补偿标准Bstd的最低标准大于目标用户边际平均停电成本Ci，j。
本发明提供的电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，与现有的技术相比，具有以下有益效果：
本发明提供的电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，该方法充分考虑用户负荷差异、停电成本对电力需求响应能力的影响。基于用户调研和样本分析的方法较为可行，可以较为准确地评估一个省级电网电力需求响应的经济成本和合理的补贴标准。该方法可以评估在一定的补偿标准下省级电网电力需求响应能力，也可以评估组织一定的电力需求响应规模所需要的经济成本，并辅助制定合理的补偿标准。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明一个实施例的电力需求响应潜力规模-补偿标准曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个元件或组件被认为是“连接”另一个元件或组件，它可以是直接连接到另一个元件或组件可能同时存在居中设置的元件或组件。当一个元件或组件被认为是“设置在”另一个元件或组件，它可以是直接设置在另一个元件或组件上或者可能同时存在居中设置的元件或组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供了一种电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，研究单个行业内在特定时段(一般为省网用电高峰时段)的负荷削减潜力。具体地，该评估方法包括如下步骤：
步骤S101，获取目标行业用电量的历史最高峰荷Ppeak，i。
具体地，评估过程分为历史年份最高峰荷估算和未来年份峰荷预测两大部分。首先，利用一定数量的(1，2，3…,m)样本用户j表征该行业i的负荷特性，再结合行业总用电量进行综合分析。
历史年份行业i的最高运行负荷Ppeak，i测算公式如下：
Figure BDA0002388465060000061
其中，Ei为行业i最大负荷日的用电量，可由该行业在固定月份均用电量表征；βi为该行业的平均负荷率，可由m个样本用户在固定时间段的最大负荷日累加负荷曲线计算。其中，样本用户建议选取该行业中有一定影响力的用电大户，并可根据实际情况灵活调整样本用户数目。
在分析历史年份峰荷变化规律的基础上，广泛收集行业发展的市场信息、政策环境与发展前景，主要采用统计学中的趋势外推法或者综合各方专家意见的德尔菲法完成未来年份峰荷预测。
步骤S102，评估目标行业内的削峰比例γi。
具体地，采用“以点带面”的统计评估方法，利用一定数量的(1，2，3…,n)样本用户j，通过调研或收集历史数据，获得行业i中所属用户j边际平均停电成本Ci，j、需求响应时段可削减(避峰)负荷比例γi，j，数据收集信息具体见下表1。
表1用户需求响应能力调研表
Figure BDA0002388465060000062
注：1、需求响应是用户在指定时间段内(一般在省网用电高峰时段)主动削减负荷，并因此获得一定的价格补偿；
2、省网用电高峰时段11:00-14:00；18:00-21:00；
3、边际平均停电成本指在省网用电高峰时段每降低1千瓦负荷给用户造成的损失。
对单个用户来说，如果补偿标准Bstd大于该用户边际平均停电成本Ci，j，则该用户参与需求响应。假定总量为n的样本用户中有k个用户参与需求响应，则对于行业i可以合理推测出削峰比例γi。削峰比例γi的计算公式为：
Figure BDA0002388465060000071
步骤S103，评估目标行业内的参与度δi。
具体地，继续步骤S102的调研分析，假定总量为n的样本用户中有k个用户参与需求响应，则对于行业i可以合理推测出参与度δi，参与度δi的评估公式如下：δi＝k/m；其中n代表样品用户数量。
步骤S104，评估目标行业所在区域内的所有行业用电量的需求响应潜力ΔPdr，all。
具体地，对具有参与意向、具备响应能力的r个行业负荷削减潜力进行累加，汇总得到整个省级供电区域的需求响应潜力。需求响应潜力具体可以表示为：
Figure BDA0002388465060000081
其中，r表示用电行业的数量。
步骤S105，根据需求响应潜力与补偿标准之间的阶梯型函数关系，得到区域内的补偿标准。
合理调整补偿标准Bstd，重复上述步骤S102、步骤S103和步骤S104，绘制电力需求响应潜力规模-补偿标准曲线(请参见附图1)。基于电力需求响应潜力规模-补偿标准曲线，可根据年度电力需求响应建设目标推荐合理的补偿标准，补偿标准与响应规模目标的乘积即为此年度实施电力需求响应的经济成本。
本发明提供的电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，该方法充分考虑用户负荷差异、停电成本对电力需求响应能力的影响。基于用户调研和样本分析的方法较为可行，可以较为准确地评估一个省级电网电力需求响应的经济成本和合理的补贴标准。该方法可以评估在一定的补偿标准下省级电网电力需求响应能力，也可以评估组织一定的电力需求响应规模所需要的经济成本，并辅助制定合理的补偿标准。
本领域普遍技术人员可以理解实现上述实施方式中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成的程序可存储于一计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在相同处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在相同单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手持式电子设备，如智能手机、笔记本电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、智能式穿戴式设备等，也可以是桌面式电子设备，如台式机、智能电视等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)或者光盘等各种存储程序代码的介质。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或系统也可以由同一个单元或系统通过软件或者硬件来实现。第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，其特征在于：所述评估方法包括：
获取目标行业用电量的历史最高峰荷Ppeak，i；
评估所述目标行业内的削峰比例γi；
评估所述目标行业内的参与度δi；
评估所述目标行业所在区域内的所有行业用电量的需求响应潜力ΔPdr，all；
根据所述需求响应潜力与所述补偿标准之间的阶梯型函数关系，得到所述区域内的补偿标准；其中，i代表目标行业。
2.如权利要求1所述的电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，其特征在于：
目标行业用电量的历史最高峰荷Ppeak，i的测算公式如下：
Figure FDA0002388465050000011
其中，Ei为所述目标行业i在固定时间段内历史最大负荷日的用电量表征；βi为所述目标行业的平均负荷率，可由m个样本用户在固定时段内最大负荷日累加负荷曲线计算。
3.如权利要求2所述的电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，其特征在于：根据所述目标行业用电量的历史平均峰荷，通过统计学的趋势外推法或者德尔菲法获得未来年份峰荷预测。
4.如权利要求1所述的电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，其特征在于：所述削峰比例γi评估公式如下：
Figure FDA0002388465050000021
其中，j＝1，2，3…，n，代表样本用户；k代表j个样本用户中参与需求响应的用户数量。
5.如权利要求1所述的电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，其特征在于：参与度δi的评估公式如下：
δi＝k/n；
其中，n代表样品用户数量。
6.如权利要求1所述的电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，其特征在于：所述需求响应潜力ΔPdr，all的评估公式如下：
Figure FDA0002388465050000022
其中，r表示用电行业的数量。
7.如权利要求1所述的电力需求响应实施成本和补偿标准评估方法，其特征在于：所述补偿标准Bstd的最低标准大于目标用户边际平均停电成本Ci，j。
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