考虑需求侧响应的主动配电系统风险评估及优化研究

With the development of the scaled distributed energy, electric vehicle and flexible load, the traditional distribution network is developing towards the direction of high-efficiency, flexible and intelligent active distribution system (ADS). However, the introduction of demand response and power market will bring severe challenges to the ADS risk assessment. How to evaluate their impact on the risk has become the core issue for the planning and economic operation of ADS.. This project will be based on the analysis of the probability distribution of voltage and power flow, and put forward the method of system probability risk assessment based on the integral calculus of multivariate function. Study on the influence mechanism of price signals and incentive measures on the system risk, and establish the model of ADS risk assessment considering the demand response for quantifying the effects of demand response. Establish the optimal matching model of demand response and network topology structure considering economic (e.g., power loss, operation benefit) and operational risks (e.g., over-limit voltage, load flow congestion). It can realize the economical and reliable operation of the ADS.. Through the research on the risk assessment of the ADS, it will be beneficial to improve the utilization efficiency of the user side resources, realize the optimal operation of the ADS, improve the reliability of the system, and reduce the power loss. So, the research can provide new analytical methods and quantitative decision-making basis for the planning and operation of the ADS.

随着分布式能源、电动汽车和柔性负荷的规模化发展，传统配电网正朝着高效、灵活和智能的主动配电系统方向发展。然而需求响应、电力市场等因素的引入将给系统风险评估带来严峻挑战。如何评价它们对系统风险的影响，已成为主动配电系统规划和经济运行的核心问题。. 本项目将通过分析电压、潮流等的概率分布特性，提出基于多元函数积分学的系统概率风险评估方法；研究价格信号和激励机制对系统风险的影响机理，建立考虑需求侧响应的主动配电系统风险评估模型，量化需求侧响应的影响；计及停电损失、运行效益等经济性和电压越限、潮流阻塞等运行风险，建立需求侧响应与网络拓扑结构的最优匹配模型，实现主动配电系统经济可靠运行。. 通过对主动配电系统风险评估的相关研究，将有利于提高用户侧资源的利用效率、实现主动配电系统的最优运行，进而提高系统的可靠性、减少停电损失，为主动配电系统规划和运行提供新的分析方法和量化决策依据。

随着分布式能源、电动汽车和柔性负荷的规模化发展，传统配电网正朝着高效、灵活和智能的主动配电系统方向发展。然而需求响应、电力市场等因素的引入将给系统风险评估带来严峻挑战。因此，本项目主要通过需求侧响应策略的研究改善系统峰谷差，提升系统运行经济性和可靠性。. 本项目通过研究“分时电价”与“可靠性”解析函数关系模型，用解析函数代替评估过程可有效降低传统评估方法的复杂性、提高评估效率。研究尖峰负荷激励机制以及“激励-可靠性”之间的相依关系模型，联合分时电价策略和激励机制进一步改善削峰填谷效果，提高系统运行的经济性和可靠性。研究电价型需求侧响应优化模型，提出基于比例分摊技术的小时负荷分配方法，从而实现削峰填谷、可靠性提升等的最优化效果。研究峰平谷时段划分优化模型，提出基于等步长枚举迭代技术的峰平谷时段划分算法，从而提高时段划分的精确性及其与负荷序列的匹配度。研究储能系统参与需求侧响应的系统可靠性模型，设计储能系统削峰填谷因子，制定储能系统的响应策略，并建立考虑储能系统削峰填谷因子的系统可靠性评估模型。研究考虑电压波动和功率损耗的分时电价优化模型，制定考虑电压波动和功率损耗的电价型需求侧响应策略，从而改善系统电压波动、降低系统功率损耗，提高系统电能质量和运行经济性。研究考虑分时电价策略的光储联合系统两阶段优化模型，提出分时电价环境下光储联合系统两阶段优化调度策略，实现光储联合系统的经济、可靠运行。. 通过对系统可靠性评估的相关研究，将有利于提高用户侧资源的利用效率、实现系统的最优运行、提高系统的可靠性、减少停电损失，为电力系统规划和运行提供新的分析方法和量化决策依据。