秦少明,胡 凱,程 特,蔡博武,池 放

(1.國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司調(diào)控中心,湖北 武漢 430071;2.武漢大學(xué)電氣與自動(dòng)化學(xué)院,湖北 武漢 430072)

0 引言

近年來(lái),隨著風(fēng)電、光伏等新能源高比例增長(zhǎng),電力系統(tǒng)面臨源荷雙重不確定性的挑戰(zhàn),呈現(xiàn)顯著的“雙峰雙高”等特性[1]。傳統(tǒng)的火電調(diào)峰已難以滿足系統(tǒng)調(diào)峰需求,亟需用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源參與電網(wǎng)調(diào)控平衡[2]。我國(guó)各省市陸續(xù)發(fā)布了輔助服務(wù)市場(chǎng)相關(guān)政策文件[3],2021 年12 月21日,國(guó)家能源局公示《電力并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》和《電力輔助服務(wù)管理辦法》明確表明,大力倡導(dǎo)用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)。

目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)方面開展大量研究。文獻(xiàn)[4-6]構(gòu)建了負(fù)荷聚合商參與市場(chǎng)的雙層優(yōu)化調(diào)度模型,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)利益最大化,驗(yàn)證了負(fù)荷聚合商參與市場(chǎng)調(diào)峰的巨大潛力。文獻(xiàn)[7]考慮源荷協(xié)同互動(dòng),設(shè)計(jì)了負(fù)荷聚合商參與電力輔助服務(wù)的運(yùn)營(yíng)框架。文獻(xiàn)[8-9]基于電網(wǎng)與負(fù)荷聚合商的主從博弈關(guān)系,建立負(fù)荷聚合商參與的日前-日內(nèi)分層優(yōu)化模型調(diào)度。文獻(xiàn)[10]提出負(fù)荷聚合商調(diào)度優(yōu)先權(quán)的定義,并基于此建立一種雙層實(shí)時(shí)調(diào)度模型。文獻(xiàn)[11-12]提出了一種基于電力用戶隨機(jī)性影響的用戶側(cè)調(diào)度模型,能夠有效提升電網(wǎng)調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性。文獻(xiàn)[13]考慮用戶的滿意度,建立了電動(dòng)汽車雙層充放電模型,但未結(jié)合用戶誠(chéng)信度對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響。上述文獻(xiàn)雖然都表明了負(fù)荷聚合商并網(wǎng)的可行性、經(jīng)濟(jì)性,但是未能具體提出負(fù)荷聚合商參與調(diào)峰市場(chǎng)的調(diào)度權(quán)排序方法。

針對(duì)上述問(wèn)題,本文首先建立了用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用熵權(quán)法計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中指標(biāo)的權(quán)重;然后基于TOPSIS法建立綜合評(píng)價(jià)模型,根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)各類可調(diào)節(jié)負(fù)荷聚合商進(jìn)行排序;最后對(duì)某地區(qū)負(fù)荷聚合商進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證,結(jié)果表明評(píng)價(jià)結(jié)果可以真實(shí)的反映負(fù)荷聚合商的表現(xiàn)情況及調(diào)峰性能,為動(dòng)態(tài)調(diào)整調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)最優(yōu)準(zhǔn)入條件提供理論基礎(chǔ)。

1 負(fù)荷聚合商調(diào)度權(quán)分級(jí)框架

電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、電采暖等可調(diào)控負(fù)荷可以聚合參與電網(wǎng)調(diào)峰,而不同類型負(fù)荷調(diào)峰能力參差不齊,且各負(fù)荷聚合商用電特性不同,其可調(diào)度負(fù)荷容量以及違約風(fēng)險(xiǎn)存在較大差異。此外,可調(diào)度負(fù)荷容量和違約風(fēng)險(xiǎn)會(huì)影響電網(wǎng)調(diào)度結(jié)果能否滿足電網(wǎng)調(diào)峰和安全穩(wěn)定的需求,因此需對(duì)負(fù)荷聚合商進(jìn)行分析排序,確定負(fù)荷聚合商的調(diào)度。

對(duì)于某一時(shí)段而言,不同負(fù)荷聚合商只能實(shí)現(xiàn)充電或放電一種狀態(tài)。電網(wǎng)調(diào)度中心統(tǒng)計(jì)分析各類型負(fù)荷聚合商信息后,根據(jù)負(fù)荷聚合商的用電誠(chéng)信度、可調(diào)度時(shí)段、可調(diào)度容量等評(píng)價(jià)指標(biāo)確定各負(fù)荷聚合商的相對(duì)接近度,并據(jù)此將負(fù)荷聚合商分為優(yōu)先調(diào)度、備用調(diào)度和不調(diào)度3類,如圖1所示。

圖1 負(fù)荷聚合商調(diào)度權(quán)分級(jí)方案

電網(wǎng)調(diào)度中心向優(yōu)先調(diào)度類負(fù)荷聚合商發(fā)送調(diào)度指令,制定負(fù)荷聚合商最優(yōu)充放電計(jì)劃,優(yōu)先調(diào)度的聚合商容量不能滿足電網(wǎng)調(diào)峰需求時(shí),繼續(xù)調(diào)用備用調(diào)度的負(fù)荷聚合商,而優(yōu)先權(quán)較低的負(fù)荷聚合商暫不參與調(diào)度。

電網(wǎng)調(diào)度中心通過(guò)對(duì)負(fù)荷聚合商的實(shí)際情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析,不斷調(diào)整電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的聚合商并網(wǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)根據(jù)各負(fù)荷聚合商的實(shí)時(shí)申報(bào)容量、申報(bào)價(jià)格以及歷史充放電曲線,確定各負(fù)荷聚合商的調(diào)度權(quán),并將最終結(jié)果發(fā)送給各負(fù)荷聚合商,確定各負(fù)荷聚合商是否獲得調(diào)峰市場(chǎng)的參與資格。獲得參與調(diào)峰市場(chǎng)資格的負(fù)荷聚合商,經(jīng)過(guò)電網(wǎng)調(diào)度出清后,確認(rèn)自身的調(diào)度計(jì)劃,并及時(shí)向電網(wǎng)反饋,保證能夠滿足電網(wǎng)的調(diào)峰需求以及維持電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。

2 負(fù)荷聚合商調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立原則及設(shè)計(jì)思路

建立負(fù)荷聚合商調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的前提是確定評(píng)價(jià)體系的原則,從多個(gè)角度考慮影響評(píng)價(jià)體系的各種相關(guān)因素。建立指標(biāo)體系的原則可以概括為以下幾個(gè)方面[14]。

1)科學(xué)性原則

用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立應(yīng)該有科學(xué)依據(jù),選取的各評(píng)價(jià)指標(biāo)必須具有一定的實(shí)際意義,能夠度量和反應(yīng)用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷的實(shí)際情況。

2)全面和系統(tǒng)性原則

在建立用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí),必須充分全面的考慮用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷的影響因素,這樣才能綜合、全面的反映負(fù)荷聚合商的能力。

3)合理性原則

合理性原則是指評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠表示所有評(píng)價(jià)對(duì)象的性質(zhì),而不是針對(duì)某一個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的特殊性質(zhì),每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)該是公平公正公開,具有可比性,不具有指向性,要選擇具有代表性的指標(biāo)。

4)可行性原則

優(yōu)先權(quán)評(píng)價(jià)的最終目的是對(duì)用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷進(jìn)行排序,確定其參加電力市場(chǎng)的順序,減少電力公司的成本。

構(gòu)建用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷聚合商調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的過(guò)程如圖2所示。

圖2 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系流程

首先確定評(píng)價(jià)體系的評(píng)價(jià)對(duì)象、評(píng)價(jià)目的、評(píng)價(jià)原則;然后分析相關(guān)影響因素,網(wǎng)羅反映目標(biāo)特征的綜合指標(biāo),構(gòu)成一套初始指標(biāo)體系;最后對(duì)評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)逐層分解篩選,建立最終的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2.2 初始評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

明確評(píng)價(jià)的目標(biāo)是調(diào)峰市場(chǎng)中負(fù)荷聚合商的調(diào)度權(quán),不僅僅考慮負(fù)荷聚合商調(diào)峰能力的評(píng)價(jià)指標(biāo),還需要考慮聚合商對(duì)電網(wǎng)、自然環(huán)境等方面的影響,這樣多方位構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,才能充分體現(xiàn)負(fù)荷聚合商的調(diào)峰潛力。通過(guò)研究我國(guó)電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的政策細(xì)則,并結(jié)合相關(guān)分析研究,本文從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和自然環(huán)境4個(gè)方面進(jìn)行指標(biāo)的選取和建立。

1)技術(shù)方面

技術(shù)方面主要考慮用戶側(cè)負(fù)荷聚合商在參加調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的過(guò)程中,能否保持電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,并且在保持電網(wǎng)穩(wěn)定的條件下,負(fù)荷聚合商能夠提供調(diào)峰輔助服務(wù)的能力、時(shí)間長(zhǎng)短等情況。

2)經(jīng)濟(jì)方面

經(jīng)濟(jì)成本問(wèn)題也是用戶側(cè)負(fù)荷聚合商參加調(diào)峰服務(wù)市場(chǎng)需要考慮的關(guān)鍵內(nèi)容。在負(fù)荷聚合商參與調(diào)峰市場(chǎng)過(guò)程中需要安裝各種各樣的電氣設(shè)備、通信設(shè)備及相關(guān)的系統(tǒng)等,例如儲(chǔ)能需要安裝控制系統(tǒng)便于調(diào)節(jié)、電動(dòng)汽車充電樁需要安裝通信系統(tǒng)便于實(shí)時(shí)傳輸電量信息等,以及在日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,需要對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行定期檢查、維護(hù)修理[14],以上均為不確定的成本。

3)社會(huì)方面

社會(huì)用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的積極性對(duì)負(fù)荷聚合商的表現(xiàn)有直接影響,負(fù)荷聚合商的可調(diào)度容量與可調(diào)節(jié)負(fù)荷用戶的心理活動(dòng)息息相關(guān),用戶參與電網(wǎng)調(diào)度的意愿越強(qiáng)烈,則響應(yīng)調(diào)度的確定性越高。

4)自然環(huán)境方面

用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷的使用情況在某些時(shí)候受天氣影響較多,其能夠降低煤炭的使用量,帶來(lái)節(jié)能環(huán)保效益。

根據(jù)用戶側(cè)負(fù)荷聚合商調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系全面和系統(tǒng)性、合理性、科學(xué)性及可行性的基本原則,全方位對(duì)負(fù)荷聚合商的調(diào)度權(quán)進(jìn)行考察,初步構(gòu)建的指標(biāo)體系如表1所示。

表1 負(fù)荷聚合商調(diào)度的優(yōu)先權(quán)評(píng)價(jià)初選指標(biāo)體系

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定

調(diào)峰市場(chǎng)建立的初始評(píng)價(jià)指標(biāo)體系集合共包含18個(gè)指標(biāo),其中存在一些不必要、重復(fù)、不合理、遺漏甚至錯(cuò)誤的指標(biāo),因此需要對(duì)初始評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行篩選和優(yōu)化[15],合理組成負(fù)荷聚合商調(diào)度權(quán)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

對(duì)初始評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行調(diào)整,經(jīng)過(guò)各方面考慮后,剔除冗余指標(biāo),篩選得到負(fù)荷聚合商調(diào)度的優(yōu)先權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如表2所示。

表2 負(fù)荷聚合商調(diào)度的優(yōu)先權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1)可調(diào)度容量指標(biāo)

電動(dòng)汽車、電采暖等設(shè)備在任意時(shí)段可以申報(bào)充電計(jì)劃,或者申報(bào)放電計(jì)劃,根據(jù)以上信息,可得到負(fù)荷聚合商在任意時(shí)段的調(diào)度容量?？烧{(diào)度容量指標(biāo)是指在某調(diào)峰需求時(shí)段,負(fù)荷聚合商一天內(nèi)的申報(bào)容量之和占申報(bào)總?cè)萘康谋戎?如式(1)所示。

式中:φS為可調(diào)度容量指標(biāo);P i為負(fù)荷聚合商i的申報(bào)容量;N為負(fù)荷聚合商數(shù)量。

2)可調(diào)度時(shí)間指標(biāo)

通過(guò)負(fù)荷聚合商申報(bào)計(jì)劃,可以得到負(fù)荷聚合商可以參與調(diào)峰輔助服務(wù)時(shí)間范圍,可調(diào)度時(shí)間指標(biāo)是指在調(diào)峰需求時(shí)段內(nèi),負(fù)荷聚合商總的調(diào)度時(shí)間占一天時(shí)間的比值,如式(2)所示。

式中:φT為可調(diào)度時(shí)間指標(biāo);T i為負(fù)荷聚合商i的申報(bào)時(shí)段。

3)調(diào)峰出力性能指數(shù)指標(biāo)

調(diào)峰出力性能指數(shù)指標(biāo)是指負(fù)荷聚合商在某時(shí)段申報(bào)容量占該時(shí)段所有負(fù)荷聚合商申報(bào)容量之和的比值,如式(3)所示。

式中:P i,t為負(fù)荷聚合商i在t時(shí)段的申報(bào)容量。

4)補(bǔ)償成本指標(biāo)

補(bǔ)償成本指標(biāo)是指負(fù)荷聚合商申報(bào)價(jià)格占所有負(fù)荷聚合商申報(bào)價(jià)格之和的比值,如式(4)所示。

式中:λi,t為負(fù)荷聚合商i在t時(shí)段的申報(bào)價(jià)格。

5)聚合商誠(chéng)信度指標(biāo)

調(diào)度中心應(yīng)建立每個(gè)聚合商的歷史互動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù),包含每個(gè)聚合商的歷史申報(bào)可調(diào)度時(shí)段、可調(diào)度容量及歷史實(shí)際被調(diào)度情況。若聚合商按申報(bào)計(jì)劃接入和離開電網(wǎng),則聚合商誠(chéng)信隸屬度(簡(jiǎn)稱“誠(chéng)信度”)為1;若聚合商在計(jì)劃外突然接入或突然脫離電網(wǎng),設(shè)定其誠(chéng)信度函數(shù)為申報(bào)容量和計(jì)劃外容量(脫離電網(wǎng)缺失的可用容量)之差與其申報(bào)容量的比值。

聚合商誠(chéng)信度指標(biāo)是指負(fù)荷聚合商實(shí)際調(diào)節(jié)量與中標(biāo)容量的比值,如式(5)所示。

式中:P i,s為負(fù)荷聚合商i在t時(shí)段實(shí)際電量調(diào)節(jié)值;P i,c為負(fù)荷聚合商i在t時(shí)段的中標(biāo)容量。

6)節(jié)能環(huán)保效果

用戶側(cè)電力設(shè)備參加電力市場(chǎng)輔助服務(wù)的調(diào)度,減少了火電機(jī)組的使用,降低了煤炭的使用,有利于環(huán)境保護(hù)。

3 負(fù)荷聚合商調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)模型

3.1 基于熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重

鑒于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中不同指標(biāo)的復(fù)雜性和多樣性,評(píng)估過(guò)程中不同原因造成的不確定性,以及量化過(guò)程中對(duì)指標(biāo)重要性的主觀評(píng)估等問(wèn)題,本文選擇熵權(quán)法來(lái)確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。熵權(quán)法具體步驟如下。

1)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣

式中:m為評(píng)價(jià)對(duì)象的數(shù)量;n為評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量;x ij為第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的第j個(gè)指標(biāo)值[14]。

2)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

因?yàn)槊總€(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的單位不同,不存在通用的單位,所以在進(jìn)行評(píng)價(jià)之前,應(yīng)該對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化和絕對(duì)值通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理成相對(duì)值,這樣可以抵消單位對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果造成的影響。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括3種類型,即極大型指標(biāo)、極小型指標(biāo)和區(qū)間指標(biāo),指標(biāo)的種類不同,所體現(xiàn)的意義也不同。極大型指標(biāo)與評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)結(jié)果成正相關(guān);極小型指標(biāo)與評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)結(jié)果成負(fù)相關(guān);區(qū)間類型指標(biāo)數(shù)值距離某個(gè)固定值越近,則評(píng)價(jià)結(jié)果越高[16]。所以,不同屬性的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算公式也不同。

極大型指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式為

極小型指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式為

區(qū)間型指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化公式為

創(chuàng)造對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo),得到規(guī)范化矩陣A*。

3)數(shù)據(jù)歸一化

利用這一計(jì)算步驟,可消去每個(gè)指標(biāo)的量綱,進(jìn)而產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化矩陣F。

4)計(jì)算指標(biāo)熵值

5)計(jì)算差異系數(shù)

6)確定指標(biāo)權(quán)重

3.2 基于TOPSIS法的綜合評(píng)價(jià)模型

TOPSIS法的基本原理為:計(jì)算每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象與正、負(fù)理想解之間的距離,再根據(jù)距離大小比較出每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的排序結(jié)果。其基本模型如式(16)所示。

在利用熵權(quán)法確定了各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重后,即可采取TOPSIS法對(duì)用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷調(diào)度權(quán)進(jìn)行評(píng)價(jià),具體步驟如下。

1)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)做加權(quán)運(yùn)算

將指標(biāo)權(quán)重與標(biāo)準(zhǔn)化矩陣進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算,計(jì)算方法如式(17)所示。

2)正、負(fù)理想解的確定

正理想解是理想條件下假設(shè)的最優(yōu)值,負(fù)理想解是最差值的假設(shè)解,其計(jì)算方法如式(18)所示。

式中:J1為正效應(yīng)指標(biāo)集合;J2為負(fù)效應(yīng)指標(biāo)集合。

3)與正、負(fù)理想解之間歐式距離的確定

歐式距離的計(jì)算方法如式(19)所示。

4)相對(duì)接近度的確定

通過(guò)上面的計(jì)算方法,可以求解得出每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)指標(biāo)與正、負(fù)理想解之間的歐式距離,以及評(píng)價(jià)對(duì)象與最佳狀態(tài)的相對(duì)接近度,也可以代表各個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象表現(xiàn)的好壞情況,計(jì)算結(jié)果越大,表明評(píng)價(jià)對(duì)象表現(xiàn)越好,排名更高。

4 算例分析

4.1 指標(biāo)權(quán)重的確定

本文以某區(qū)域負(fù)荷聚合商為實(shí)例進(jìn)行調(diào)度權(quán)分析。在負(fù)荷聚合商調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,對(duì)指標(biāo)層的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)一步分析,各項(xiàng)指標(biāo)均為定量指標(biāo),且均為極大型指標(biāo)。

收集整理該地區(qū)2021年1月份相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理消去量綱,可得到不同的負(fù)荷聚合商的數(shù)據(jù)處理結(jié)果,如表3所示,其中EVA、EHA、ESA分別表示電動(dòng)汽車聚合商、電采暖聚合商和儲(chǔ)能聚合商。

表3 指標(biāo)數(shù)據(jù)處理結(jié)果

按照本文方法確定各指標(biāo)權(quán)重的步驟可得出各指標(biāo)的熵值、差異系數(shù)和權(quán)重,結(jié)果如表4所示。

表4 指標(biāo)權(quán)重確定

由表4可知,在負(fù)荷聚合商調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中,負(fù)荷聚合商調(diào)峰出力性能指數(shù)的權(quán)重最大,表明負(fù)荷聚合商申報(bào)容量越大,越占據(jù)優(yōu)勢(shì);可調(diào)度容量、可調(diào)度時(shí)間、補(bǔ)償成本指標(biāo)的權(quán)重值也相對(duì)較高,然而負(fù)荷聚合商的申報(bào)價(jià)格不宜過(guò)高,應(yīng)保持合理的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境;由于電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、電采暖等可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與了電網(wǎng)調(diào)峰,在一定程度上能夠減少火電機(jī)組的發(fā)電量,同時(shí)降低碳排放,因此節(jié)能減排指標(biāo)的權(quán)重取0。

4.2 調(diào)度權(quán)評(píng)價(jià)結(jié)果

1)依據(jù)電網(wǎng)用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源調(diào)度的優(yōu)先權(quán)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,消去最初數(shù)據(jù)的量綱,得到規(guī)范化矩陣A*如下。

2)構(gòu)建加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣。根據(jù)表4的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),計(jì)算得到加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣R。

3)計(jì)算正、負(fù)理想解。由加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣R可得出正理想解和負(fù)理想解,計(jì)算結(jié)果如表5所示。

表5 指標(biāo)的正負(fù)理想解

4)計(jì)算歐式距離。運(yùn)用公式可算出各類負(fù)荷聚合商與正、負(fù)理想解的歐式距離,結(jié)果如表6所示。

表6 歐式空間距離

5)確定相對(duì)接近度。根據(jù)公式可計(jì)算出每個(gè)負(fù)荷聚合商與最佳水平的相對(duì)接近度及各負(fù)荷聚合商的排序結(jié)果,如表7所示。

表7 相對(duì)接近度及排序

由表7 可知,負(fù)荷聚合商的調(diào)度權(quán)級(jí)別為ESA1＞EVA2 ＞EHA2 ＞ESA2 ＞EHA1 ＞EVA1。其中ESA1和EVA2相對(duì)接近度均大于0.45,所以其調(diào)度權(quán)最高,屬于優(yōu)先調(diào)度級(jí)別,EHA1、EHA2和ESA2 相對(duì)接近度處于0.40～0.45,其調(diào)度權(quán)較高,屬于備用調(diào)度級(jí)別,EVA1相對(duì)接近度小于0.40,調(diào)度權(quán)最低,屬于不調(diào)度級(jí)別。因此在調(diào)峰市場(chǎng)調(diào)度中,選擇優(yōu)先調(diào)度ESA1和EVA2參與市場(chǎng),若優(yōu)先調(diào)度的負(fù)荷聚合商容量不能滿足電網(wǎng)調(diào)峰需求,則依次將EHA1、EHA2和ESA2 參與市場(chǎng)調(diào)度,直至滿足調(diào)峰需求。

綜上,由于用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與市場(chǎng)調(diào)度計(jì)劃的不斷推進(jìn),參與輔助服務(wù)的可調(diào)節(jié)負(fù)荷種類不斷增加,不同時(shí)段、不同種類的負(fù)荷聚合商能夠提供調(diào)峰輔助服務(wù)的能力不同。為了保持電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠,需要對(duì)負(fù)荷聚合商進(jìn)行評(píng)價(jià)排序,對(duì)負(fù)荷聚合商的調(diào)度權(quán)進(jìn)行分級(jí),且通過(guò)不斷更新排名,激勵(lì)負(fù)荷聚合商不斷優(yōu)化自身?xiàng)l件,加快負(fù)荷聚合商的完善,推動(dòng)負(fù)荷聚合商這一市場(chǎng)主體的蓬勃發(fā)展。

5 結(jié)論

本文建立了負(fù)荷聚合商參與調(diào)峰市場(chǎng)調(diào)度權(quán)的評(píng)價(jià)指標(biāo)模型?？紤]評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的科學(xué)性、全面和系統(tǒng)性、合理性、可行性基本原則,針對(duì)不同負(fù)荷聚合商的響應(yīng)調(diào)峰特性,基于負(fù)荷聚合商的申報(bào)信息以及歷史響應(yīng)情況,從技術(shù)類、經(jīng)濟(jì)類、社會(huì)類、自然環(huán)境類4個(gè)方面建立負(fù)荷聚合商的指標(biāo)體系,并基于熵權(quán)法和TOPSIS法對(duì)負(fù)荷聚合商進(jìn)行排序,仿真結(jié)果表明評(píng)價(jià)結(jié)果可以真實(shí)的反映負(fù)荷聚合商的表現(xiàn)情況及調(diào)峰性能,根據(jù)負(fù)荷聚合商的排序結(jié)果,能夠確定負(fù)荷聚合商參與調(diào)峰市場(chǎng)的調(diào)度權(quán)級(jí)別。

考慮到隨著新型電力系統(tǒng)的發(fā)展,未來(lái)負(fù)荷聚合商數(shù)量眾多,調(diào)峰能力參差不齊,且各靈活負(fù)荷聚合商用電特性不同,其可調(diào)度負(fù)荷容量以及違約風(fēng)險(xiǎn)存在較大差異,而可調(diào)度負(fù)荷容量和違約風(fēng)險(xiǎn)會(huì)影響電網(wǎng)調(diào)度結(jié)果能否滿足電網(wǎng)調(diào)峰需求和維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定,所以還需合理考慮負(fù)荷聚合商的自身特征。本文的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果也能為動(dòng)態(tài)調(diào)整調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)最優(yōu)準(zhǔn)入條件提供理論基礎(chǔ)。