负荷聚合商业务场景下负荷响应机理与短期预测方法研究

With the large-scale construction of smart grid and the development of power market, flexible resources appeared in the demand side. As for the safe and stable operation of the smart grid and improving allocation resources of market, both sides are also put forward new requirements on the load response mechanism analysis and load forecasting. Load aggregators (LA) business can fully exert the demand response resource from the end users, it is the trend of the development of the electricity power market. This project based on the scenario of aggregators to participate in the day-ahead market, to meet new requirements for load forecasting surrounding this scene, study the load response mechanism and short-term load forecasting method in scenario of aggregators business. The overall goal is to reveal load response mechanism with multiple uncertain factors in this scenario such as the market rules, environmental changes, user behavior and so on, then establishing short-term load forecasting method conforms to the demand of market members. Specific research contents include: Load structure identification and dynamic correlation model, load response mechanism and short-term load forecasting method based on coupling interaction response in LA business scenario.

随着智能电网的大规模建设以及市场化改革的深化，需求侧出现了大量灵活性资源。从智能电网安全稳定运行和提高市场配置资源方面也都对负荷响应机理分析及负荷预测提出了新的要求。负荷聚合商业务可以充分挖掘终端用户的需求响应资源，是未来电力市场发展的趋势。本项目以负荷聚合商参与日前市场的运营模式为基本场景，围绕该场景对负荷预测提出的新要求，对负荷聚合商业务场景下负荷响应机理与短期预测方法开展研究。总体目标是揭示该场景下，市场规则、环境变化、用户行为等多重不确定影响因素下负荷响应机理，建立符合市场成员需求的短期负荷预测方法。具体研究内容包括：负荷聚合商业务场景下负荷结构辨识与动态关联模型；负荷聚合商业务场景下负荷响应机理；基于耦合互动响应的短期负荷预测方法。

随着智能电网的大规模建设以及市场化改革的深化，需求侧出现了大量灵活性资源。从智能电网安全稳定运行和提高市场资源配置方面也都对负荷响应机理分析及负荷预测提出了新的要求。负荷聚合商业务可以充分挖掘和聚合终端用户的需求响应资源，是未来电力市场发展的趋势。本项目以负荷聚合商参与日前市场的运营模式为基本场景，围绕该场景对负荷预测提出的新要求，研究负荷聚合商业务场景下负荷响应机理与短期预测方法，揭示该场景下，市场规则、环境变化、用户行为等多重不确定影响因素下负荷响应机理，建立符合市场成员需求的短期负荷预测方法。具体研究内容包括：负荷聚合商业务场景下负荷结构辨识与动态关联模型；负荷聚合商业务场景下负荷响应机理；基于耦合互动响应的短期负荷预测方法。主要成果如下：.（1）建立了负荷聚合商参与电力市场的双层业务模式，在日前调峰市场交易模式下，提出了考虑用户可控度的分类补偿激励机制，设计了相应LA聚合用户的业务模式和用户控制策略，为LA业务场景下的负荷响应机理和负荷预测方法研究提供了基本场景、边界条件和模拟仿真验证数据。.（2）提出了负荷聚合商典型业务场景下用户需求响应潜力评估与基于理想度排序的负荷响应特性分类方法、基于模态组合的负荷结构辨识方法、基于分型特性的价格响应负荷辨识方法，从时域频域对负荷结构进行辨识与分析，建立了响应负荷与气象、价格、市场等多元扰动因素的的动态关联关系。.（3）提出了基于消费心理学的价格型需求响应模型、不同市场结算机制下电量电价弹性模型，建立了用户行为、市场交易机制与主动负荷的互动响应关系。.（4）提出了考虑需求价格弹性的负荷组合预测方法、实时电价环境下基于鲁棒控制的短期负荷预测方法、基于模态组合的短期负荷预测方法，在模型中考虑了多扰动因素与负荷的耦合互动响应，取得了较好的预测效果。