面向用户电压的配电网最优电能需求响应*

周宏瑞 许寰生 谢晓霞 陈作铭 秦毅基

（广西电网有限公司北海供电局 北海 536006）

1 引言

需求响应（DR）是一种使得客户能够按顺序参与电力市场中提高电力系统效率和整合可再生能源发电的机制［1］。随着智能电表、智能家电和用户局域网等智能电网技术的发展［2～4］。用户DR需要大量用户的协调来提高整个电力系统的效率和可靠性。这种协调通常通过定价信号来实现，前提是客户对价格有响应。文献［5～8］利用不同的算法来确定价格和客户对价格的反应。这些研究中的大部分都是以抽象的方式考虑DR中的供需匹配，即总需求与供应完全相等。然而，用户并不是互相独立，而是通过配电网相互连接，且配电网具有相关的潮流约束（如基尔霍夫定律）和系统运行约束（如电压容限）。因此，这些研究结果可能最终导致电力过度消耗。

本文重点考虑了智能电网中的交流配电网和相关限制条件下的用户DR设计，在智能电网中，负载服务实体（LSE）与用户之间可以进行双向通信。参与用户中的用户能源管理系统（HEM）可以从LSE接收DR控制信号来协调其设备运行，以此满足每个用户的设备用电，进而降低用户的电力损耗，并且系统需求在高峰时段满足用电设备运行约束、潮流束和系统操作约束。

2 系统模型

2.1 系统概述

本文考虑一个通过LSE控制配电网上的用户DR。在配电网中，每个负载总线与一组用户连接，并且系统中总共有H个用户：H:={h1，h S，…，h H}。在每个用户h∈H中都有一个HEM系统管理一组用电设备Ah:={a h，1，a h，2，…，a h，A}，并且通过智能电表与LSE的通信网络连接，以便LSE和用户之间存在双向通信链路［9］。……