负荷曲线

对需求侧居民可控负荷资源进行优化控制，是虚拟电厂(virtual power plant，VPP)的一个主要方面，是提高风电和光电等新能源利用率、实现碳中和的重要手段。控制可控负荷的关键是满足用户基本用电需求，而不同用户的用电需求不尽相同。因此，提出了考虑用户需求的居民可控负荷资源优化控制方法。考虑到不同用户的用电诉求差异性，VPP作为电网与负荷群的中间环节，对可控负荷进行管理。首先，提出改进最优k值选取的K-Means聚类算法，对居民可控负荷进行聚类；其次，依据诉求差量函数，对聚类的每组负荷调控后用电情况与用电原始需求偏差进行量化描述，提出基于诉求差量的优先级划分规则；最后，在进行调控时VPP通过对不同优先级的组别补偿不同费用的方式，实现VPP收益最大和用户用电行为改变最小的调控目标。仿真验证结果表明，所提优化控制策略可有效实现负荷曲线的削峰填谷，并且在对用户用电需求影响较小的情况下保证VPP收益。

为提升电力系统弹性，确保主网应对小概率-高影响事件的能力，基于鲁棒优化理论提出主网灵活控制装置配置的规划框架，充分考虑远动开关配置下的最优线路开断（optimal transmission switch，OTS）、线路强化加固装置以及储能设施之间的最优协同作用，最大限度降低投资运行成本的同时减少由潜在极端事件造成的经济损失。首先，基于持续负荷曲线构建考虑典型日线路中断与新能源出力波动的两阶段鲁棒规划模型；然后，采用修改后的嵌套列和约束生成算法（nested column-and-constraints generation，NCCG）对模型进行求解，使用相关加速策略提升模型求解效率；最后，通过IEEE-24节点系统进行仿真分析，验证异质灵活控制装置之间的规划协同作用以及模型的有效性。

基于23个省级电力公司经营区各行业固定用户群负荷曲线，测算多维价格弹性系数评估分时电价调整对各地区各行业峰谷时段用电的影响，并分析峰谷段电力需求对多维价格指标的敏感性。利用多维价格弹性系数定量评估各地区各行业降低峰段电量、提升谷段电量、缩小负荷峰谷差率三维电力电量指标对提高高峰时段电价、降低低谷时段电价、拉大峰谷电价比三维价格指标的敏感性。根据多维价格弹性系数分析结果可针对不同地区、行业、时段提出分时电价优化调整策略。

基于研究成果，通过分析居民区常规用电负荷及充电负荷曲线特征，进一步提出了引导用户参与有序充电的措施以及充电保障实现路径：（1）本报告提出的有序充电引导措施包含分时补能价格引导措施、需求响应激励措施、碳普惠激励措施等。（2）2023-2025年优先开展老旧和次新小区内部及周边公共充电桩建设，新建小区按需配建；保障拥有固定车位的电动车主全面安装有序充电桩；优先引导老旧和次新小区参与有序充电示范。（3）2026-2030年推动居民区充电桩全面参与有序充电调控；优先引导老旧和次新小区内部及周边公共充电桩局部改造为大功率充电桩。并以时间为轴线从政策、技术、管理、标准、商业模式等方面提出充电保障政策建议，推动有序充电在居民区逐步落地，实现私人电动乘用车规模化增长的充电保障与城市电网协调发展。

随着经济的飞速发展，我国全社会用电量呈现逐年上升趋势，用户对电能质量的要求不断提高，电力市场规模持续扩大。一方面，在以煤炭为主的能源消费结构下，传统能源的大量开采和碳排放总量的连年升高，使得能源安全问题日益凸显。因此，构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，是降低传统化石能源占比、调整能源结构的一项关键任务，更是保障我国能源电力安全的长治久安之策。另一方面，我国电网建设加速，分布式新能源的大规模接入和用电负荷的多元化增长，使得电力稳定供应面临较大挑战，需要构建坚强智能电网，破解电力建设的难点堵点问题，缩小负荷曲线峰谷差，保持用电稳定。 构建新型电力系统，加快规划建设新型能源体系，对我国能源电力转型发展，实现“双碳”目标具有重要意义。要把配电网作为新型电力系统建设的着力点，持续优化完善配电网规划理论、建设标准和管理体系，不断提高配电网的适应性、可靠性，以及数字化、智能化水平，更好地支撑新能源的科学高效开发利用和多元负荷友好接入，并深度融合云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新兴技术，利用先进的设备、传感技术及控制决策系统，保证配电网运行的稳定性和安全性。 智能配电网建设的目标是服务电网终端用户，智能配电网具备安全、可靠、自愈、经济、兼容等特点。加强智能配电软硬件设备的升级改造，促进智能配电网与物联网融合渗透，助推智能配电技术在配电网规划中得到重点应用，以及智能配电网建设效果得到有效提升，是智能配电技术发展的总趋势。 近日，由国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院、EPTC 电力技术协作平台组编的《智能配电应用技术》即将出版。本书紧跟行业发展趋势和市场需求，从多方面深入剖析智能配电应用技术，对传统技术进行再探讨，对前沿技术进行新探索，全面展示当前智能配电领域的研究成果，助力智能配电技术创新、推广与应用。 结合新型电力系统和配网业务对智能配电技术的需求，本书深入分析了智能配电技术的发展形势与要求，解读了智能配电技术发展现状，梳理了智能配电技术标准，围绕配电设备智能化、配电智能终端、配电物联网、配电自动化系统、智能运维、分布式电源与储能、电动汽车充换电、低压柔性直流互联等关键技术做了全面介绍与研究，总结了不同场景下的智能配电技术典型应用案例，展望了智能配电技术未来发展趋势，并提出相应发展建议。 联 系 人：张伟豪 手 机：18518354192 邮 箱：zhangweihao@eptc.org.cn

为解决当前可再生能源装机量大但出力相对较小及电力系统调峰能力低下的问题，通过新兴的固态电制热储热技术，充分挖掘电力系统用户侧的潜力。以系统消纳的风电量最多及用户侧运行的经济性最优为目标，建立了含电力需求侧响应的用户侧配置固态电制热储热设备的系统模型。采用改进多目标粒子群算法对模型进行优化求解，针对电力系统的源侧、网侧、荷侧，对比不同运行方式下的风电消纳能力、负荷曲线峰谷差及经济成本。仿真结果表明，在电力需求侧响应的基础上用户侧配置固态电制热储热设备，可以大大提高系统的风电消纳能力及调峰水平，并具有一定的经济价值。

用户侧分布式储能具备优化用户电力负荷曲线和协调消纳系统侧可再生能源发电的能力。提出一种基于动态电价机制的配电系统用户侧分布式储能电能交易策略。首先，该策略在充分考虑新能源出力和用户电能需求不确定性的基础上，构建用户侧分布式储能和配电系统的日前电能调度模型；然后，根据动态电价机制对用户侧分布式储能调度计划和系统侧可再生能源消纳水平的影响，建立基于主从博弈的配电网运营商和用户侧储能运营商的电能交易模型，并采用启发式算法获取博弈模型的均衡解；最后，通过算例验证了所提电能交易策略可有效提升配电网运营商的经济效益与新能源消纳水平，并降低用户侧的运行成本。

本文基于中国电动汽车发展的相关政策与发展趋势，查阅相关调研结果，分析了私家电动车的充电方式及充电时间。建立了单个电动汽车日充电负荷特性模型，并根据私家电动车不同充电行为对应的充电功率，起始充电时间等来计算电动汽车中私家车的充电负荷，求取负荷特性曲线，采用matlab软件编程模拟。通过负荷曲线对中国未来私家电动汽车充电负荷进行预测分析。分析结果表明：随着中国电动汽车的发展，充电负荷将会对电网的运行和规划产生较大的影响，充电负荷峰谷差明显，负荷调控的潜力大。

为有效提升台风天气下主动配电网的韧性，提出同时考虑分级减载和同级负荷削减的主动配电网韧性提升方法。首先，综合考虑台风天气下强风和暴雨对配电网的影响，通过建立Batts台风风场模型和暴雨压强模型实现了对配电网元件故障率的量化分析，进而采用蒙特卡洛(Monte Carlo)法模拟台风天气下的主动配电网故障场景，并利用系统信息熵进行场景筛选，确定故障规模。其次，提出了同时考虑最大化一级负荷存活量与故障孤岛中同级负荷削减逻辑的主动配电网分级减载策略。然后，提出包括综合鲁棒性、一级负荷损失速度和损失率、总负荷曲线面积缺失比的4个主动配电网韧性评估指标，并通过遗传-粒子群融合算法(hybrid GA and PSO algorithm, GA-PSO)对配电网韧性评估模型进行高效求解。最后，基于Matlab 2020a仿真平台建立某实际配电网和IEEE 118节点测试系统算例，验证了提出的考虑分级减载的台风天气下主动配电网韧性评估方法的正确性和有效性。

对需求侧居民可控负荷资源进行优化控制，是虚拟电厂(virtual power plant，VPP)的一个主要方面，是提高风电和光电等新能源利用率、实现碳中和的重要手段。控制可控负荷的关键是满足用户基本用电需求，而不同用户的用电需求不尽相同。因此，提出了考虑用户需求的居民可控负荷资源优化控制方法。考虑到不同用户的用电诉求差异性，VPP作为电网与负荷群的中间环节，对可控负荷进行管理。首先，提出改进最优k值选取的K-Means聚类算法，对居民可控负荷进行聚类；其次，依据诉求差量函数，对聚类的每组负荷调控后用电情况与用电原始需求偏差进行量化描述，提出基于诉求差量的优先级划分规则；最后，在进行调控时VPP通过对不同优先级的组别补偿不同费用的方式，实现VPP收益最大和用户用电行为改变最小的调控目标。仿真验证结果表明，所提优化控制策略可有效实现负荷曲线的削峰填谷，并且在对用户用电需求影响较小的情况下保证VPP收益。