一種考慮需求側(cè)管理的電網(wǎng)規(guī)劃方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)模擬與計算技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種考慮需求側(cè)管理的電網(wǎng)規(guī) 劃方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，全社會用電需求仍然保持較快增長，雖然增速已呈 下降趨勢。但一些地區(qū)部分時段供應(yīng)偏緊，限電較為嚴重。經(jīng)驗表明，開展電力需求側(cè)管理 是緩解能源約束矛盾的有效手段，解決能源環(huán)境問題的關(guān)鍵措施，也是提高經(jīng)濟增長質(zhì)量 和效益的重要途徑。
[0003] 需求側(cè)管理（Demand Side Management，DSM)，是指電力公司采取一系列有效的激 勵和誘導措施以及適宜的運作方式，通過正確的設(shè)計和引導消費方向，激勵和誘導用戶改 變不合理的電力消費方式及行為，依靠科學技術(shù)進步，與用戶共同提高終端用電效率，降低 電量消耗和電力需求所進行的管理活動。這樣可以在完成同樣用電功能的情況下減少電量 消耗和電力需求，從而緩解缺電壓力，降低供電成本和用電成本，使供電和用電雙方得到 實惠。達到節(jié)約能源和保護環(huán)境的長遠目的。
[0004] 需求側(cè)管理包括能效管理和需求響應(yīng)。需求響應(yīng)是指電力公司采取行政和財政的 激勵手段鼓勵需求側(cè)用戶采用各種有效的節(jié)能技術(shù)和措施改變其需求方式，在改變能源服 務(wù)水平的前提下，有效降低能源消費量和負荷水平，從而減少新建電廠投資。需求響應(yīng)可以 實現(xiàn)削峰、負荷轉(zhuǎn)移、可再生能源，能量儲存。首先削峰是為負荷調(diào)整的常用手段，其主要措 施的手段：一個是直接負荷控制，一個是可中斷負荷控制。移峰填谷，也就是將高峰負荷推 移到非高峰時段。移峰填谷的實施可降低系統(tǒng)運行費，但是否增加銷售和收入則有賴于是 否造成額外的電量消費。錯峰按照季節(jié)錯峰、日錯峰和時段錯峰，將高峰負荷轉(zhuǎn)移到低谷時 段，提高發(fā)、供電設(shè)備的利用率，提高電力供應(yīng)整體的效率與效益。參與錯峰后其總的用電 量并未減少，對用戶影響小。
[0005] 電網(wǎng)規(guī)劃：電網(wǎng)規(guī)劃以負荷預測和電源規(guī)劃為基礎(chǔ)，確定相應(yīng)的電網(wǎng)接線，以滿足 可靠、經(jīng)濟、靈活輸送電力的要求。電網(wǎng)規(guī)劃確定在何時、何地投建何種類型的輸電線路及 其回路數(shù)，以達到規(guī)劃周期內(nèi)所需要的輸電能力，在滿足各項技術(shù)指標的前提下使輸電系 統(tǒng)的費用最小。
[0006] 電力負荷預測是電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)，電網(wǎng)規(guī)劃的基本原理是以負荷預測為基礎(chǔ)，即 根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)最大負荷、需電量和負荷曲線的預測結(jié)果，確定開發(fā)電源的類型、布點和建設(shè)時 間、投產(chǎn)數(shù)量，以及如何進行電網(wǎng)建設(shè)，才能經(jīng)濟、合理、可靠地滿足用戶的電力需求。負荷 預測按照預測期限的不同，分為長期預測、中期預測、短期預測。中長期負荷預測方法包括： 專家調(diào)查法、產(chǎn)值單耗法、彈性系數(shù)法、年最大負荷利用小時數(shù)等傳統(tǒng)而簡單實用的預測方 法以及一些通用的序列預測方法。短期負荷預測方法包括回歸分析法、趨勢外推法、時間序 列法、灰色預測法以及節(jié)假日預測等?，F(xiàn)代預測方法包括，人工神經(jīng)網(wǎng)路、專家系統(tǒng)預測法、 支持向量機（SVM)預測算法、小波分析預測算法。
[0007] 需求側(cè)管理對電網(wǎng)規(guī)劃有較大影響。需求側(cè)管理是對用戶負荷行為進行管理，必 然會影響需求側(cè)負荷，尤其對于削峰效果明顯，進而可以推遲對輸配電系統(tǒng)的升級改造，投 資的推遲可帶來可觀的經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種考慮需求側(cè)管理的電網(wǎng)規(guī)劃方 法。
[0009] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0010] 一種考慮需求側(cè)管理的電網(wǎng)規(guī)劃方法，包括步驟如下：
[0011] (1)預測未來電力負荷增長情況；對電網(wǎng)升級需求特性進行描述，采用回歸分析 法與專家干預相結(jié)合的方法，針對全年8760個小時負荷進行預測，得到未來的年負荷曲 線，基于負荷預測獲得未來負荷數(shù)據(jù)L tm及負荷因數(shù)影響，與設(shè)備傳送極限進行比較Llini, 得到需要的削負荷暈，即：
[0012]
[0013] 式⑴中Lf表示負荷因數(shù)，即該區(qū)域負荷消減造成的設(shè)備負荷消減量與該區(qū)域負 荷消減量的比值；
[0014] (2)評估常規(guī)電網(wǎng)升級改造方案，確定通過傳統(tǒng)架線方式進行電網(wǎng)升級需要架設(shè) 的設(shè)備、施工期限及資金；
[0015] (3)評估需求側(cè)管理能夠產(chǎn)生的消減負荷高峰的效果，可獲得的需求側(cè)管理負荷 削減量公式表示為：
[0016] = I，-+L邱_ 式(2)
[0017] 式⑵中，m表示設(shè)備服務(wù)區(qū)域第i年第m小時實際可獲得的消減負荷量； M表示設(shè)備服務(wù)區(qū)域第i年第m小時的需求響應(yīng)量；Lg. b表示設(shè)備服務(wù)區(qū)域第i年 第m小時的能效管理消減負荷量；m由不同用戶消減負荷潛力乘以用戶數(shù)得到L@ m 由不同類用戶負荷量乘以不同用戶能效管理降耗率累計得到。
[0018] (4)確定需求側(cè)管理方案是否有效，當LgeiI大于等于Lsei w時，需求側(cè)管理方案 有效，否則，無效；
[0019] (5)若需求側(cè)管理方案有效，則進行與常規(guī)電網(wǎng)升級改造方案的經(jīng)濟指標的比較， 若需求側(cè)管理使得電網(wǎng)規(guī)劃總體成本最低，則達到效益優(yōu)化的目的。
[0020] 而且，所述需求側(cè)管理方案與常規(guī)電網(wǎng)升級改造方案的經(jīng)濟指標的比較具體包 括：
[0021] ①確定電網(wǎng)不能滿足需求年份與推遲升級的年份：
[0022] 用第i年需要的負荷消減量與第1年可獲得需求側(cè)管理量1^; )8相比較得 到需求側(cè)管理可以推遲升級的年份Ydel;Yn表示供電設(shè)備不能滿足負荷需求的年份；
[0023] ②推遲電網(wǎng)建設(shè)所節(jié)約的電網(wǎng)建設(shè)成本：
[0024] W1表示采用電網(wǎng)升級建造部分的投資成本;Wyw表示采用電網(wǎng)升級建造后每年的 運行及維護成本；折現(xiàn)率為每年I %，則每年節(jié)約的費用為W1W %，總共節(jié)約資金為，進行現(xiàn) 值折算得到金（W1XI^ +Wyw) X (Ydel-Yn)
[0025]
[0026]
[0027]
[0028] 式（3)中，Cmj表示需求響應(yīng)措施第i年所產(chǎn)生的成本；Cm,表示能效管理措施 第i年所產(chǎn)生的成本；
[0029] 折算成現(xiàn)值金額為：
[0030]
[0031] ⑤總節(jié)約成本為：
[0032] ffs=ffls-ffDSM 式（5)
[0033] Ws為正值，表明實施需求側(cè)管理會使得電網(wǎng)升級成本降低，達到效益優(yōu)化的目的， 電網(wǎng)規(guī)劃可采用考慮需求側(cè)管理的電網(wǎng)規(guī)劃方法，其值為負，表示應(yīng)采取傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃方 法。
[0034] 本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：
[0035] 1、本發(fā)明方法在電網(wǎng)規(guī)劃的過程中考慮了需求側(cè)管理的影響，尤其是對于負荷的 影響，需求側(cè)管理增加了負荷增長的不確定性，減緩了負荷峰值增長速率，延遲了其達到一 定負荷量的時間，因此可以推遲電網(wǎng)升級改造，產(chǎn)生相應(yīng)的經(jīng)濟效益。
[0036] 2、本發(fā)明方法概念簡單清晰，具有很好的可計算性和廣泛的適應(yīng)性，可以簡潔有 效的考慮需求側(cè)管理的影響，使得電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃得到效益優(yōu)化。
【附圖說明】
[0037] 圖1是本發(fā)明方法的邏輯流程圖；
[0038] 圖2是需求側(cè)管理對電網(wǎng)規(guī)