１）双侧随 机 性。 在 传 统 电 力 系 统 中，规 划 或 运 行决策仅主要考 虑 来 自 负 荷 的 不 确 定 性。 然 而，在 新 能 源 电 力 系 统 中 ，间 歇 性 发 电 所 占 比 例 较 高 ，因 此 电力系统在供需双侧都呈现出显著的随机性特征。
２）不可控 性。 电 力 系 统 是 一 个 受 控 设 备 众 多、
关 键 词 ：新 能 源 电 力 系 统 ；需 求 侧 响 应 ；交 互 影 响 ；关 键 技 术 ；保 障 机 制
０ 引 言
随着化石能源减少及气候变化问题的日益凸 显，积极发展风光等 新 能 源 发 电 已 成 为 世 界 各 国 的 普遍共识。根据权 威 统 计，中 国 风 电 和 太 阳 能 发 电 装 机 在 过 去 的 ５ 年 分 别 增 长 了 ２．６ 倍 和 ５６ 倍 ，累 计 装机达到１１４．６１ＧＷ 和 ２８．０５ＧＷ［１］，分 列 世 界 第 一和第二位。可以 预 见，未 来 新 能 源 电 力 必 将 由 当 前的补充性能源快速发展并最终成为能源结构中的 重要组成部分 。 ［２］
曾 博 ，等 新 能 源 电 力 系 统 中 需 求 侧 响 应 关 键 问 题 及 未 来 研 究 展 望
种发电类型结合，有 效 克 服 因 新 能 源 发 电 随 机 性 及 其与用电活动的时间不匹配性对电力系统运行造成 的不利影响 。 ［６］
由于 上 述 特 征 的 存 在，单 纯 依 赖 供 应 侧 资 源 的 模式要满足新能 源 电 力 系 统 运 行 可 靠、安 全、经 济、 高效的要求是十分 困 难 的，因 此 必 须 挖 掘 新 的 可 用 资 源 ，在 实 现 上 述 目 标 的 前 提 下 ，促 进 新 能 源 的 高 效 利用。ＤＲ 作 为 一 类 市 场 化 运 作 手 段，通 过 鼓 励 电 力用户主动改变自 身 用 电 行 为，达 到 与 供 应 侧 资 源 相同的效 果 。 ［５］ 作 为 虚 拟 的 可 控 资 源，ＤＲ 可 与 多
收 稿 日 期 ：２０１５－０４－０８；修 回 日 期 ：２０１５－０７－２１。 国家自然科学基金资助项目（７１２７１０８２）；中央高 校 （２０１５ＱＮ０１）。
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分布广泛、控 制 精 度 要 求 高、未 知 扰 动 多 的 复 杂 系 统。新能源发电的进入使电力系统总发电单位数量 大幅度增长，系统中 可 调 度 容 量 与 可 调 度 电 力 所 占 比 例 大 幅 度 降 低 ，随 机 扰 动 性 进 一 步 增 强 ，从 而 导 致 系 统 的 可 控 性 降 低 ，安 全 风 险 增 大 。
３）整体性。 新 能 源 电 力 系 统 中，随 着 新 能 源 发 电比例的上升，传统 电 力 系 统 “发 输 配 售 用”的 功 能 界限将逐渐趋于模糊。利用可控发电机组和需求侧 响 应 （ＤＲ）技 术 应 对 新 能 源 发 电 的 随 机 波 动 性 ，可 以 形 成 多 能 源 互 补 的 协 同 机 制 ，实 现 源 网 荷 多 元 协 调 ， 从而使得整个电力系统成为一个不可分割的整体。
４）智能性。 在 智 能 电 网 的 宏 观 背 景 下，新 能 源 电力系统的诸多 环 节，例 如：新 能 源 发 电 并 网 消 纳、 电动汽车与储能、ＤＲ 等，都需要建立在先进的网络 信 息 系 统 、智 能 控 制 与 管 理 系 统 以 及 大 数 据 处 理 、云 计算等技术的基 础 上。 因 此，整 个 新 能 源 电 力 系 统 表现出很强的智能性特征。
然 而 ，与 传 统 能 源 不 同 ，新 能 源 供 给 受 自 然 环 境 影 响 ，具 有 很 强 的 随 机 性 ，通 常 难 以 准 确 预 测 。 当 大 规模新能源发电接 入 后，上 述 特 性 将 对 电 力 系 统 的 运行控制带来显著影响 。 ［３－４］ 与传统电力系 统 相 比， 新能源电力系统具有以下特征。
（１．新能源电力系统国家重点实验室，华北电力大学，北京市 １０２２０６；２．华北电力大学经济与管理学院，北京市 １０２２０６； ３．国网四川省电力公司客户服务中心，成都市 ６１００４１）
摘要：化石能源短缺和节能减排的双重压力促使中国能源发展方式亟待转型调整。 随着新能源发 电 的 规 模 化 并 网 应 用 ，传 统 电 网 正 在 逐 步 向 着 新 能 源 电 力 系 统 方 向 演 变 ，并 对 其 运 行 控 制 带 来 显 著 的 影 响 。 作 为 一 类 虚 拟 可 控 资 源 ，在 新 能 源 电 力 系 统 中 考 虑 需 求 侧 响 应 （ＤＲ）可 有 效 克 服 新 能 源 发 电 的 间 歇 性 问 题 ，提 高 电 网 对 新 能 源 的 利 用 效 率 ，实 现 源 荷 互 动 与 协 同 增 效 。 文 中 首 先 简 要 介 绍 了 新能源电力系统的基本特征及内涵理念；其次，根 据 资 源 的 分 类 及 特 点，总 结 了 不 同 类 型 ＤＲ 对 新 能源电力系统的潜在贡献及作用影响；在此基础上，从规 划、运 行、控 制、评 价 这 ４ 个 维 度 对 新 能 源 电力系统中 ＤＲ 问题的研究情况进行了总结，并 就 上 述 领 域 值 得 进 一 步 关 注 的 研 究 方 向 给 出 了 相 关建议；最后，结合当前 国 情，对 推 动 新 能 源 电 力 背 景 下 ＤＲ 应 用 及 其 保 障 机 制 建 设 提 出 了 一 些 建议。
第 ３９ 卷 第 １７ 期 ２０１５ 年 ９ 月 １０ 日 ＤＯＩ：１０．７５００／ＡＥＰＳ２０１５０４０８０１０
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．１７Ｓｅｐｔ．１０，２０１５
新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望
曾 博１，杨 雍 琦１，２，段 金 辉１，２，曾 鸣１，２，欧 阳 邵 杰１，２，李 晨３