考慮用戶滿意度的綜合需求響應建模研究

高建偉 梁鵬程

摘要：綜合需求響應是實現綜合能源系統用戶側同能源網互動的重要途徑，對提高能源網安全穩定性有重要意義。該文針對居民綜合能源系統，介紹了一種考慮用戶滿意度的綜合需求響應建模思路。

關鍵詞：綜合能源系統;綜合需求響應;用戶滿意度

一、各主體扮演的角色

本文所提出的綜合需求響應架構涉及用戶、綜合能源系統運營商（Integrated Energy System Operator，IESO）、上級能源網（包括電網、熱網、氣網），主要考慮綜合需求響應過程中用戶和IESO的利益[1]。

（一）上級能源網：上級能源網是綜合能源系統的主要能源供應方。上級能源網主要的目標為滿足社會各用戶的總用能需求并盡可能地保證供需平衡，減少源荷兩側的波動，增強安全穩定性。

（二）IESO：IESO是綜合能源系統（IES）各設備的實際擁有者。IESO通過分別和用戶、上級能源網簽訂協議成為IES用戶的代理商，并與上級能源網直接交互。IESO以低于上級能源網的價格為用戶供能，用戶則承諾參與綜合需求響應。同時IESO承擔一定的電網削峰填谷的任務，并以此獲得購能的優惠或補償。

（三）IES用戶：IES用戶因為與IESO簽訂了合同，愿意以犧牲部分用能的滿意度來獲得用能成本的降低或者補償收益，每個用戶提交自身負荷的轉移、削減的可接受范圍，由家庭能量管理系統按照IESO意愿進行需求響應，確定家庭次日的用能策略[2]。

二、綜合需求響應供需兩側主體利益分析

（一）供能側利益分析

供能側是向用戶直接供能的IESO，IESO是綜合需求響應實施的主體，是分時價格、補償價格的制定者。綜合需求響應過程中IESO關注的是自建設備的運行成本、向能源網的購能成本、用戶負荷的波動性及由于用戶行為的不確定性增加的風險成本。

（二）需求側利益分析

需求側是IES中的居民用戶，用戶是綜合需求響應的實施對象、決策主體。用戶的用能策略為決策變量，在綜合需求響應過程中關注的是自身用能的舒適度及參與需求響應獲得的經濟效益。

綜合能源系統綜合需求響應優化，能夠降低用戶的用能費用、平抑用戶負荷波動性、降低IESO綜合需求響應的成本。已有研究大部分僅關注用戶的經濟效益，而忽略了其用能的滿意度，下文將介紹一種用戶滿意度的表征方法[3]。

三、用戶滿意度表征方法

由于用戶對可轉移負荷、可替代負荷、可削減負荷的重視程度不一樣，因此應對三種不同負荷進行賦權計算綜合滿意度。本文采用改進的AHP-DEMATEL方法[4]通過計算初始權重和影響度、被影響度，并將被影響度融入到影響權重中，從而獲得綜合權重。具體步驟如下：

（一）用根值法計算出AHP初始權重W1。

（二）在DEMATEL法中結合各個因素的影響度和被影響度計算出影響權重W2。

（三）確定綜合權重。

四、總結

本文提出了一種計及綜合需求響應的綜合能源系統優化運行建模思路，并考慮了用戶滿意度的表征方式。該思路下建立的模型能在保證用戶滿意度的前提下夠給出利益各方的最優運行、用能策略，對降低用戶的用能費用、平抑用戶負荷波動性、降低IESO綜合需求響應的成本由重要意義。

參考文獻

[1]余曉丹，徐憲東，陳碩翼，等.綜合能源系統與能源互聯網簡述[J].電工技術學報，2016，31（01）：1-13.

[2]楊旭英，周明，李庚銀.智能電網下需求響應機理分析與建模綜述[J].電網技術，2016，40（01）：220-226.

[3]曾鳴，武賡，李冉，等.能源互聯網中綜合需求側響應的關鍵問題及展望[J].電網技術，2016，40（11）：3391-3398.

[4]瞿英，路亞靜，劉紫玉，等.基于AHP-DEMATEL法的權重計算方法研究[J].數學的實踐與認識，2016，46（07）：38-46.

作者簡介

高建偉，（1972—），男，漢族，河北省無極縣，教授博導，博士，單位：華北電力大學經濟與管理學院學院，研究方向為綜合能源系統、風險管理與決策理論等。

（通訊作者）梁鵬程（1996—），男，漢族，河北省行唐縣，碩士研究生，單位：華北電力大學經濟與管理學院，研究方向為綜合能源系統運行優化。E-mail：liangpc001@163.com

基金項目

北京市自然科學基金項目《多能融合戰略下北京市電力系統充裕性評估及決策研究》;項目編號：9202017。