电力系统发电与用电的实时平衡是维持系统安全、稳定的基本要求,传统电力系统调节负荷平衡的方法是“供随需动”。但近年来环境污染和能源短缺问题愈演愈烈,节能减排压力增大。此外,电力峰荷的持续增长以及可再生能源的快速发展增加了电网调度的难度,对电力系统的调节能力提出了新的挑战。随着高级量测体系的建立、信息处理技术和通讯技术的发展以及各种可控设备的出现,智能电网促进了电能的控制和管理,实现了电网与用户的互动。家庭含有大量可控负荷,在智能电网背景下,可通过需求响应调节家庭侧可控设备运行状态,起到削峰和移峰填谷的效果。在众多的家庭可控负荷中,空调负荷和电动汽车负荷运行时间较长、功率较大且均有一定储能性质,本文以此二类负荷说明如何利用家庭可控负荷起到削峰和移峰填谷的作用。首先,以空调负荷为可调节负荷的代表,制定了基于模型预测控制的家庭空调需求响应控制策略,介绍了建筑物的热力学模型及其参数估计方法;建立单体空调的模型预测控制策略,并分析了权重系数对控制结果的影响;制定了基于模型预测控制的家庭空调需求响应控制策略,考虑用户的舒适度偏好,通过仿真验证了控制效果。其次,以电动汽车为可平移负荷的代表,制定了采用功率限制的电动汽车充电控制策略。通过有序充电控制器控制住宅区常规负荷和电动汽车充电负荷之和不高于功率限制值,通过计算电动汽车的充电优先级保证电动汽车的荷电状态最大程度地达到用户预期荷电状态,并在当日控制时段结束后对此限值进行优化。通过仿真验证了本策略的有效性,并分析了功率限制值的预测误差对优化结果的影响。最后,以IEEE 33节点配电系统为例,验证可调节负荷所起的削峰作用和可平移负荷所起的移峰填谷作用以及所制定的策略其对整个配电网络在节点电压和网络损耗方面的优化效果。