基于画像的工业园区需求响应潜力评估

范宇辉; 姜婷玉; 黄奇峰; 鞠平

doi:10.7500/AEPS20230528001

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于画像的工业园区需求响应潜力评估

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于画像的工业园区需求响应潜力评估
- Portrait-based Assessment on Demand Response Potential of Industrial Parks
- 电力系统自动化 2024年48卷第1期页码：41-49
- 作者机构：
  
  1.河海大学能源与电气学院，江苏省南京市 211100
  2.国网江苏省电力有限公司营销服务中心，江苏省南京市 210019
- 作者简介：
  
  范宇辉(1999—)，男，硕士研究生，主要研究方向：区域电力自平衡、需求响应。E-mail：fanyuhui@hhu.edu.cn
  姜婷玉(1995—)，女，通信作者，博士，讲师，主要研究方向：需求响应、辅助服务市场交易。E-mail：jtingyuyuki@163.com
  黄奇峰(1986—)，男，教授级高级工程师，主要研究方向：电能计量管理。E-mail：hqfyqhqy@126.com
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(51837004);江苏省自然科学基金青年项目(SBK2023043599)
- DOI：10.7500/AEPS20230528001
  中图分类号：
- 收稿：2023-05-28，
  
  修回：2023-10-16，
  
  网络出版：2023-11-20，
  
  纸质出版：2024-01-10
- 稿件说明：
移动端阅览
范宇辉,姜婷玉,黄奇峰等.基于画像的工业园区需求响应潜力评估[J].电力系统自动化,2024,48(1):41-49.

FAN Yuhui,JIANG Tingyu,HUANG Qifeng,et al.Portrait-based Assessment on Demand Response Potential of Industrial Parks[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(1):41-49.
范宇辉,姜婷玉,黄奇峰等.基于画像的工业园区需求响应潜力评估[J].电力系统自动化,2024,48(1):41-49. DOI： 10.7500/AEPS20230528001.

FAN Yuhui,JIANG Tingyu,HUANG Qifeng,et al.Portrait-based Assessment on Demand Response Potential of Industrial Parks[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(1):41-49. DOI： 10.7500/AEPS20230528001.

摘要

需求响应潜力的准确评估是电网调度部门制定科学合理调度计划的数据支撑，对于需求响应实施过程中涉及的各个利益主体均有重要意义。由于工业负荷用电量大且用电规律，其可挖掘的调节潜力巨大，是最理想的需求响应资源之一。首先，针对典型可调节用户，聚类分析其主要用电计划类型，并根据最大相关最小冗余准则对各用电计划进行画像；然后，以典型可调节用户不同用电计划的数据集作为训练集进行负荷超短期预测，得到典型用户在调度时段的可调节容量；最后，基于所提出的园区响应潜力评估框架，根据用电行为聚类确定各工厂所属典型可调节负荷类别，并根据各类型可调节负荷占比得到园区内对应类型负荷的可调节容量，进而得到园区总体的调节潜力。仿真结果表明，所提评估方法可分析出园区内各类可调节负荷的调节潜力，并结合园区总调节潜力的实际数据验证了评估方法的有效性。

Abstract

The accurate assessment of demand response potential prorides data support for the power grid dispatch departments to formulate scientific and reasonable dispatch plans

which is of great significance to various stakeholders involved in the implementation process of demand response. Due to the high and regular electricity consumption of industrial loads

the regulatory potential that can be tapped is enormous

making it one of the most ideal demand response resources. First

for typical adjustable users

cluster analysis is conducted on their main types of electricity consumption plans

and each electricity consumption plan is depicted based on the maximal relevance and minimal redundancy criterion. Then

a dataset of typical adjustable users with different electricity consumption plans is used as the training set for the ultra-short-term load forecasting to obtain the adjustable capacity of typical users during the dispatch period. Finally

based on the proposed framework for assessing the response potential of the park

the typical adjustable load categories of each factory are determined based on the electricity consumption behavior clustering

and the adjustable capacity of the corresponding type of loads in the park is obtained based on the proportion of each type of adjustable load

thereby obtaining the total regulatory potential of the park. Simulation results show that the proposed assessment method can analyze the regulatory potential of various adjustable loads in the park

and the effectiveness of the assessment method is verified by combining actual data on the total regulatory potential of the park.

关键词

Keywords

references

鞠平，姜婷玉，黄桦 . 浅论新型电力系统的 “三自”性质［J］. 中国电机工程学报， 2023 ， 43 （ 7 ）： 2598 - 2607 .

JU Ping ， JIANG Tingyu ， HUANG Hua . On the “three self” nature of new power system ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2023 ， 43 （ 7 ）： 2598 - 2607 .

沈运帷，李扬，高赐威，等 . 需求响应在电力辅助服务市场中的应用［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 22 ）： 151 - 161 .

SHEN Yunwei ， LI Yang ， GAO Ciwei ， et al . Application of demand response in ancillary service market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 22 ）： 151 - 161 .

徐筝，孙宏斌，郭庆来 . 综合需求响应研究综述及展望［J］. 中国电机工程学报， 2018 ， 38 （ 24 ）： 7194 - 7205 .

XU Zheng ， SUN Hongbin ， GUO Qinglai . Review and prospect of integrated demand response ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2018 ， 38 （ 24 ）： 7194 - 7205 .

王彩霞，时智勇，梁志峰，等 . 新能源为主体电力系统的需求侧资源利用关键技术及展望［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 16 ）： 37 - 48 .

WANG Caixia ， SHI Zhiyong ， LIANG Zhifeng ， et al . Key technologies and prospects of demand-side resource utilization for power systems dominated by renewable energy ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 16 ）： 37 - 48 .

ROOS J G ， LANE I E . Industrial power demand response analysis for one-part real-time pricing ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 1998 ， 13 （ 1 ）： 159 - 164 .

宋毅，罗凤章，冯少亭，等 . 面向区域网格的灵活性资源响应潜力评估方法［J］. 电力系统及其自动化学报， 2023 ， 35 （ 8 ）： 103 - 113 .

SONG Yi ， LUO Fengzhang ， FENG Shaoting ， et al . Flexible resource response potential evaluation method for regional grid ［J］. Proceedings of the CSU-EPSA ， 2023 ， 35 （ 8 ）： 103 - 113 .

陈逸涵，李扬，沈运帷 . 基于负荷控制潜力量化模型的工业用户群体画像方法［J］. 电力自动化设备， 2021 ， 41 （ 8 ）： 208 - 216 .

CHEN Yihan ， LI Yang ， SHEN Yunwei . Industrial customer group portrait method based on potential quantization model of load control ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2021 ， 41 （ 8 ）： 208 - 216 .

徐青山，丁一帆，颜庆国，等 . 大用户负荷调控潜力及价值评估研究［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 23 ）： 6791 - 6800 .

XU Qingshan ， DING Yifan ， YAN Qingguo ， et al . Research on evaluation of scheduling potentials and values on large consumers ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 23 ）： 6791 - 6800 .

徐成司 . 工业园区综合需求响应研究［D］. 杭州：浙江大学， 2021 .

XU Chengsi . Study on comprehensive demand response of industrial park ［D］. Hangzhou ： Zhejiang University ， 2021 .

王蓓蓓，胥鹏，王宣元，等 . 需求响应分布鲁棒建模及其大规模潜力推演方法［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 3 ）： 33 - 41 .

WANG Beibei ， XU Peng ， WANG Xuanyuan ， et al . Distributionally robust modeling of demand response and its large-scale potential deduction method ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 3 ）： 33 - 41 .

张新，岳园园，曾好，等 . 面向电网规划的重点需求侧资源响应潜力评估方法［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 16 ）： 162 - 170 .

ZHANG Xin ， YUE Yuanyuan ， ZENG Hao ， et al . Response potential evaluation method of key demand-side resources for power grid planning ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 16 ）： 162 - 170 .

李亚平，王珂，郭晓蕊，等 . 基于多场景评估的区域电网需求响应潜力［J］. 电网与清洁能源， 2015 ， 31 （ 7 ）： 1 - 7 .

LI Yaping ， WANG Ke ， GUO Xiaorui ， et al . Demand response potential based on multi-scenarios assessment in regional power system ［J］. Advances of Power System & Hydroelectric Engineering ， 2015 ， 31 （ 7 ）： 1 - 7 .

苏卫华，储琳琳，张亮，等 . 考虑需求侧管理的负荷预测方法研究［J］. 华东电力， 2010 ， 38 （ 8 ）： 1236 - 1239 .

SU Weihua ， CHU Linlin ， ZHANG Liang ， et al . Study on load forecast method considering demand side management ［J］. East China Electric Power ， 2010 ， 38 （ 8 ）： 1236 - 1239 .

周江昕 . 考虑需求侧管理的负荷预测方法研究［D］. 上海：上海交通大学， 2012 .

ZHOU Jiangxin . Research on load forecasting method considering demand side management ［D］. Shanghai ： Shanghai Jiao Tong University ， 2012 .

韩凝晖，周颖，石坤，等 . 面向新型电力系统电量平衡的可调节负荷互动潜力分析［J］. 电力需求侧管理， 2022 ， 24 （ 6 ）： 70 - 76 .

HAN Ninghui ， ZHOU Ying ， SHI Kun ， et al . Adjustable load interaction potential oriented to power balance of new power system ［J］. Power Demand Side Management ， 2022 ， 24 （ 6 ）： 70 - 76 .

任炳俐，张振高，王学军，等 . 基于用电采集数据的需求响应削峰潜力评估方法［J］. 电力建设， 2016 ， 37 （ 11 ）： 64 - 70 .

REN Bingli ， ZHANG Zhengao ， WANG Xuejun ， et al . Assessment method of demand response peak shaving potential based on metered load data ［J］. Electric Power Construction ， 2016 ， 37 （ 11 ）： 64 - 70 .

李彬，明雨，郝一浩，等 . 基于融合FCN-TCN-LSTM的工业大用户可调节潜力分析模型［J］. 电力自动化设备， 2023 ， 43 （ 7 ）： 151 - 157 .

LI Bin ， MING Yu ， HAO Yihao ， et al . Adjustable potential analysis model for large industrial users based on FCN-TCN-LSTM fusion ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2023 ， 43 （ 7 ）： 151 - 157 .

郑若楠，李志浩，唐雅洁，等 . 考虑居民用户参与度不确定性的激励型需求响应模型与评估［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 8 ）： 154 - 162 .

ZHENG Ruonan ， LI Zhihao ， TANG Yajie ， et al . Incentive demand response model and evaluation considering uncertainty of residential customer participation degree ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 8 ）： 154 - 162 .

张海静，周颖，王为帅，等 . 典型高耗能工业用户发用电经济优化建模及调节潜力研究［J］. 电力需求侧管理， 2021 ， 23 （ 2 ）： 16 - 21 .

ZHANG Haijing ， ZHOU Ying ， WANG Weishuai ， et al . Study on economic optimization modeling and regulation potential of power generation and consumption for typical high energy consumption industrial users ［J］. Power Demand Side Management ， 2021 ， 23 （ 2 ）： 16 - 21 .

赵晋泉，夏雪，刘子文，等 . 电力用户用电特征选择与行为画像［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 9 ）： 3488 - 3496 .

ZHAO Jinquan ， XIA Xue ， LIU Ziwen ， et al . User electricity consumption feature selection and behavioral portrait ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 9 ）： 3488 - 3496 .

PENG H C ， LONG F H ， DING C . Feature selection based on mutual information criteria of max-dependency， max-relevance， and min-redundancy ［J］. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence ， 2005 ， 27 （ 8 ）： 1226 - 1238 .

ALKADI N ， STARKE M ， MA O . Assessment of industrial load for demand response across western interconnect ［R］. 2013 .

王莹，韩宝明，张琦，等 . 基于SARIMA模型的北京地铁进站客流量预测［J］. 交通运输系统工程与信息， 2015 ， 15 （ 6 ）： 205 - 211 .

WANG Ying ， HAN Baoming ， ZHANG Qi ， et al . Forecasting of entering passenger flow volume in Beijing subway based on SARIMA model ［J］. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology ， 2015 ， 15 （ 6 ）： 205 - 211 .

WERON R . Modeling and forecasting electricity loads and prices ［M］. New York， USA ： John Wiley & Sons ， 2006 .

TAYLOR J W ， MCSHARRY P E . Short-term load forecasting methods： an evaluation based on European data ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2007 ， 22 （ 4 ）： 2213 - 2219 .

OLSSON M ， SODER L . Modeling real-time balancing power market prices using combined SARIMA and Markov processes ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2008 ， 23 （ 2 ）： 443 - 450 .

蒋雪怡，徐箭，廖思阳，等 . 考虑工业用户响应意愿差异性的工业园区多类型负荷协同平抑风电功率波动控制方法［J］. 武汉大学学报（工学版）， 2022 ， 55 （ 9 ）： 876 - 885 .

JIANG Xueyi ， XU Jian ， LIAO Siyang ， et al . Coordinated control scheme of multi-type loads for wind power fluctuation in industrial parks considering the difference in response willingness of industrial users ［J］. Engineering Journal of Wuhan University ， 2022 ， 55 （ 9 ）： 876 - 885 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

考虑响应可靠性与经济性的需求侧精准调峰策略

需求响应下计及高耗能工业负荷生产流程的经济调度模型

基于非合作博弈的高耗能工业负荷参与调峰策略

市场环境下考虑全周期经济效益的工业园区共享储能优化配置