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摘 要：在新市场经济时期，伴随着电力需求的增加，以及世界能源危机的加剧，调整能源发展结构，提高能源利用率，进一步改善能源安全已是迫在眉睫。在这一时期，我国将解决环境污染问题纳入到国家能源发展战略的重点内容。分布式能源系统作为一种新型的能源供应模式，凭借着其经济、节能、环保等优势，发展前景巨大。基于此，本文提出一种通过提高需求侧和供应侧资源的协调可控性分布式能源系统，针对目前电力系统双侧随机问题及其技术弊端，设想新的改进思路，并对系统运行性能的优化构建相适应的模型。
关键词：需求侧资源；优化；调度
1 问题设想
本次研究的兼容需求侧可调控资源分布式能源系统优化运行模式，是相对于传统电力线路网络系统而言的，因为传统模式下的电力系统是一个“单侧随机系统”，具体一点讲，就是指用户的用电负荷表现出较强的随机性，也就是不可控性，相反，发电出力则相对可控。随着经济发展方式的转型，产业结构的优化升级，再加上新一轮的能源危机正全面迎来，未来可能需要大量的可再生能源来发电并网。在这种局面下，发电侧的随机性势必会显著增加，换言之，新能源下的电力运行系统，转变为双侧随机系统是在所难免的，进而会进一步影响到区域电力系统整体性能的安全稳定运营效率。
近年来，随着电力部门的大力持续性改革，重新确立了市场需求导向的运营机制，需求侧管理工作深入推广，也要求着需求侧管理技术需要进一步加强。这主要是因为区域内广大的用户的需求侧响应行动成为了影响系统运行稳定的主要因素，负荷可能成为一种相对可控的资源。所以，目前摆在我们面前的主要问题是，如何将未来新能源使用下电力系统“双侧随机”特征调整与优化，将双侧随机转变为发电侧和需求侧。
2 需求侧响应建模及系统运行优化
2.1 目前市场上分布式能源系统现存问题
主要包含四点：①系统集成问题。首先清楚地认识到，分布式能源系统属于较为典型的一类系统工程，该系统集成了多种不同的能源、技术，虽然适应性比较强，但系统变得越来越复杂，包括燃气、机械、电力、暖通、自控等能源间的相互转化，存储等技术和设备，其对于技术的要求比较高，项目开发技术难点较大，存在许多不可控的影响因素；②设备供应问题。分布式能源系统对设备及其技术的要求比较高，更新换代比较快。与国外不同，以美国德国为首的欧美部分发达国家，在分布式能源使用设备与技术上，体系日渐成熟，而我国国内在该领域的研究与实践探索还远远不够，在系统的关键动力设备及技术的研发上还存在不少问题。所以，许多新能源项目的开放，在关键动力设备的核心技术嵌入上，大多引入国外的一些先进设备。③运行管理问题和投资收益问题。由于分布式能源项目属于一项国计民生的“相对公益”事业，旨在实现节能和环保的效果，在这种局面下，在短期内很难再兼顾项目运行的经济产出效益，也是以社会效益为重。因此，无论是从经济层面，还是技术层面，目前国内市场缺少专业的运行公司。其次是投资收益的问题，还是与分布式能源开发项目的自身属性有关，在前期，投入产出比无法持衡，再加上缺少专业化服务和示范效果，以及新能源市场价格偏高，投资收益成为了一大限制性因素。
2.2 需求侧相应建模
第一，直接负荷控制
以北京市为例，9月份公布的用电高峰期的供电缺额情况，正如图1所示，可以看到，用户向电网提交每小时负荷削减量及报价，电价呈现为阶梯状。
如图1所示，其中，假设为区域内用户（用户i）的最大负荷削减量，并设定每一级的削减量负荷是 ，在这种情形下，对削减量负荷来说，有一个相对应的报价，从1级、2级、3级，一直到n级，区域内用户的实际负荷削减量最终是。换言之，当区域内用户（i）负荷削减量变为 时，该区域电网调度机构，需要向该用户（用户i）支付（元）；该实际削减量在和之间时，电网调度机构则需要向该用户（用户i）支付（元）。
第二，系统运行优化。在优化策略运用上，依据规则来定。①如果可再生能源在当前时间窗内，暂时无法满足本地（区域内）负荷的要求，并且这一阶段电网电价可能低于未来预期中的平均电价，那么则需要对储能充电；②如果可再生能源在当前时间窗内，无法满足本地负荷，并且区域内当前的电网电价水平“≥”同期其他区域平均电价，那么则需要对储能放电，这样可实现平移/平移负荷；③如果可再生能源在当前时间窗内，已经无法满足本地负荷的要求，这种情况可利用本地富余电量来对储能充电。
参考文献
[1]曾鸣，彭丽霖，孙静惠，等.兼容需求侧可调控资源的分布式能源系统经济优化运行及其求解算法[J].电网技术，2016，40（6）：1650-1656.
[2]何舜.基于滾动优化的微网能源管理策略研究[D].上海交通大学，2014.
（作者单位：中国人民大学）
关键词：需求侧资源；优化；调度
1 问题设想
本次研究的兼容需求侧可调控资源分布式能源系统优化运行模式，是相对于传统电力线路网络系统而言的，因为传统模式下的电力系统是一个“单侧随机系统”，具体一点讲，就是指用户的用电负荷表现出较强的随机性，也就是不可控性，相反，发电出力则相对可控。随着经济发展方式的转型，产业结构的优化升级，再加上新一轮的能源危机正全面迎来，未来可能需要大量的可再生能源来发电并网。在这种局面下，发电侧的随机性势必会显著增加，换言之，新能源下的电力运行系统，转变为双侧随机系统是在所难免的，进而会进一步影响到区域电力系统整体性能的安全稳定运营效率。
近年来，随着电力部门的大力持续性改革，重新确立了市场需求导向的运营机制，需求侧管理工作深入推广，也要求着需求侧管理技术需要进一步加强。这主要是因为区域内广大的用户的需求侧响应行动成为了影响系统运行稳定的主要因素，负荷可能成为一种相对可控的资源。所以，目前摆在我们面前的主要问题是，如何将未来新能源使用下电力系统“双侧随机”特征调整与优化，将双侧随机转变为发电侧和需求侧。
2 需求侧响应建模及系统运行优化
2.1 目前市场上分布式能源系统现存问题
主要包含四点：①系统集成问题。首先清楚地认识到，分布式能源系统属于较为典型的一类系统工程，该系统集成了多种不同的能源、技术，虽然适应性比较强，但系统变得越来越复杂，包括燃气、机械、电力、暖通、自控等能源间的相互转化，存储等技术和设备，其对于技术的要求比较高，项目开发技术难点较大，存在许多不可控的影响因素；②设备供应问题。分布式能源系统对设备及其技术的要求比较高，更新换代比较快。与国外不同，以美国德国为首的欧美部分发达国家，在分布式能源使用设备与技术上，体系日渐成熟，而我国国内在该领域的研究与实践探索还远远不够，在系统的关键动力设备及技术的研发上还存在不少问题。所以，许多新能源项目的开放，在关键动力设备的核心技术嵌入上，大多引入国外的一些先进设备。③运行管理问题和投资收益问题。由于分布式能源项目属于一项国计民生的“相对公益”事业，旨在实现节能和环保的效果，在这种局面下，在短期内很难再兼顾项目运行的经济产出效益，也是以社会效益为重。因此，无论是从经济层面，还是技术层面，目前国内市场缺少专业的运行公司。其次是投资收益的问题，还是与分布式能源开发项目的自身属性有关，在前期，投入产出比无法持衡，再加上缺少专业化服务和示范效果，以及新能源市场价格偏高，投资收益成为了一大限制性因素。
2.2 需求侧相应建模
第一，直接负荷控制
以北京市为例，9月份公布的用电高峰期的供电缺额情况，正如图1所示，可以看到，用户向电网提交每小时负荷削减量及报价，电价呈现为阶梯状。
如图1所示，其中，假设为区域内用户（用户i）的最大负荷削减量，并设定每一级的削减量负荷是 ，在这种情形下，对削减量负荷来说，有一个相对应的报价，从1级、2级、3级，一直到n级，区域内用户的实际负荷削减量最终是。换言之，当区域内用户（i）负荷削减量变为 时，该区域电网调度机构，需要向该用户（用户i）支付（元）；该实际削减量在和之间时，电网调度机构则需要向该用户（用户i）支付（元）。
第二，系统运行优化。在优化策略运用上，依据规则来定。①如果可再生能源在当前时间窗内，暂时无法满足本地（区域内）负荷的要求，并且这一阶段电网电价可能低于未来预期中的平均电价，那么则需要对储能充电；②如果可再生能源在当前时间窗内，无法满足本地负荷，并且区域内当前的电网电价水平“≥”同期其他区域平均电价，那么则需要对储能放电，这样可实现平移/平移负荷；③如果可再生能源在当前时间窗内，已经无法满足本地负荷的要求，这种情况可利用本地富余电量来对储能充电。
参考文献
[1]曾鸣，彭丽霖，孙静惠，等.兼容需求侧可调控资源的分布式能源系统经济优化运行及其求解算法[J].电网技术，2016，40（6）：1650-1656.
[2]何舜.基于滾动优化的微网能源管理策略研究[D].上海交通大学，2014.
（作者单位：中国人民大学）