(2)IL用戶中斷容量選擇。由分析可知，補償費用隨IL用戶類型和切負荷量不同而不同，用戶的電力經(jīng)濟價值越大、中斷容量越多，造成用戶損失或補償費用越多。因此，IL管理存在選擇用戶與中斷容量的優(yōu)化空間，這實際上是1個有約束的非線性規(guī)劃問題，不考慮附加補償C，建立數(shù)學模型：

式中，K為參與可中斷負荷管理的用戶數(shù)量：Qio為用戶i初始用電量;￡i為用戶i平衡點的需求彈性;gR為備用要求。

式(6 -11)表示電網(wǎng)公司選擇合適的IL用戶和中斷容量使賠償最小;式(6-12)表示實施IL中斷容量總量約束;式(6-13)表示某IL用戶對中斷容量的限制。

參照有功功率在機組間的最優(yōu)分配方法，可以利用“等耗量微增率準則”求解，建立拉格朗日函數(shù).A為拉格朗日乘子：

由此可以分析結(jié)果的經(jīng)濟意義，在滿足2類中斷容量的約束下，每一IL用戶切除負荷功率到相等的邊際價值，此時引起的總中斷損失最小。以上僅從負荷響應(yīng)的用戶側(cè)成本進行分析，并沒有考慮電力網(wǎng)絡(luò)的物理性因素，實際系統(tǒng)中調(diào)用不同節(jié)點的IL將對網(wǎng)損和線路潮流產(chǎn)生不同影響，可以結(jié)合最優(yōu)潮流(Optimal Power Low，OPF)理論求解最優(yōu)凋度方案札同時該方案滿足輸電網(wǎng)絡(luò)各項約束。

4.算例分析

以2006年的中國投入產(chǎn)出表②進行分析，由于用電量大、中斷潛力大，IL管理主要針對大型工業(yè)用戶。表6-1是對部分工業(yè)大用戶計算電力經(jīng)濟價值得到的數(shù)據(jù)，并按照該價值由大到小的順序排列。由表6 -1可以從經(jīng)濟角度定性分析電力對不同類用戶的經(jīng)濟價值，從盡量降低缺電的損失來講，電力資源應(yīng)該得到合理的分配。顯然，對電力經(jīng)濟價值大的用戶中斷供電必然帶來較大的社會損失和賠償費用，應(yīng)該基于電力經(jīng)濟價值和用戶特性合理的選擇參與IL管理的用戶。

假定有10個IL用戶參與IL管理，為了說明結(jié)果的經(jīng)濟意義，假設(shè)用戶不對中斷容量進行限制，表6-2是這部分用戶的負荷相關(guān)數(shù)據(jù)，電網(wǎng)公司將從中選擇IL用戶及對應(yīng)中斷容量，目標是使社會損失或賠償費用最小。

高峰時系統(tǒng)容量缺額可以由發(fā)電系統(tǒng)停運表技術(shù)和負荷預(yù)測相綜合得到，考慮備用容量由IL用戶提供，假設(shè)為g。=10MW，經(jīng)計算得到每一 IL用戶的中斷容量及補償費用，參見表6-3。按本文提出的方法，總的補償費用為12 876元，此時各IL中斷到相等的邊際價值點為2.58元/kW;若各IL在中斷相同容量下依據(jù)部門電力經(jīng)濟價值補償，則總補償費用經(jīng)計算為45 529元，故采用部門電力經(jīng)濟價值進行補償，補償費用是很大的。分析用戶2和用戶9知，電力經(jīng)濟價值大的用戶，中斷容量小;同一部門內(nèi)用戶，初始用電需求越大，中斷容量越多。所以，IL管理應(yīng)傾向于用電容量大、部門電力經(jīng)濟價值小的用戶。

可以計算由IL提供不同數(shù)量備用下的中斷損失，由圖6-7可知，由IL用戶提供相同備用容量，按電力經(jīng)濟價值補償時補償費用很大，文中提出的中斷損失模型更加真實;隨IL用戶提供備用容量的增加，社會損失或補償費用上升速度加快，并且最終將趨近于部門電力經(jīng)濟價值補償，所以較大系統(tǒng)容量缺額不應(yīng)該由需求側(cè)完全提供，系統(tǒng)總備用容量可通過需求側(cè)與發(fā)電側(cè)備用的聯(lián)合優(yōu)化獲取。

gR=10MW時，假定IL用戶9數(shù)量增多，中斷損失變化如圖6-8所示，即中斷損失隨參與IL管理的用戶數(shù)量增多而減少。從盡量降低缺電損失或補償費用的角度，實施IL應(yīng)對用戶限電，避免斷電，在限制用電戶在數(shù)量上應(yīng)盡量多，對每個用戶限制的用電量盡量少。

5.結(jié)語

IL是削減高峰負荷保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的有效方法，實施IL的關(guān)鍵是計算用戶的VOLL。IL的主要實施對象是大型工業(yè)用戶。基于此，筆者采用投人產(chǎn)出法計算了不同部門的電力經(jīng)濟價值，而對于IL用戶個體，通過電力需求曲線計算了每單位用電功率的邊際價值，進而計算了中斷一定容量負荷的消費者剩余損失，以此作為對用戶補償?shù)囊罁?jù)。筆者建立的IL電價模型和優(yōu)化選擇模型易于實施，適應(yīng)我國目前電力市場發(fā)展的實際，并通過算例證明其有效性。電網(wǎng)公司作為開展IL的主體，要積極推行IL管理。為激勵電網(wǎng)公司積極開展IL，應(yīng)對IL進行成本效益分析，IL的各受益方可以作為補償費用來源(如結(jié)合峰谷分時電價或IIf靠性電價的可中斷負荷管理)，以使補償費用公平合理地分攤。

6.2.3 智能電網(wǎng)下IL發(fā)展

電力市場環(huán)境下，IL可以作為需求側(cè)資源提供系統(tǒng)備用容量，提高電力系統(tǒng)運行的可靠性和經(jīng)濟性。智能電網(wǎng)下的IL的作用將發(fā)生轉(zhuǎn)變和擴展：實時電價(RTP)在智能電網(wǎng)下得以實施，IL作為備用的作用得到減弱。體現(xiàn)在傳統(tǒng)電網(wǎng)下需求側(cè)缺乏響直，可以通過“強制響應(yīng)”即拉閘限電或IL來保證電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，但智能電網(wǎng)提高了用電彈性，當充分考慮DR時甚至可以不再需要容量市場;從電網(wǎng)公司的角度，智能電網(wǎng)下的IL將結(jié)合期權(quán)合同變成風險管理的工具，有效應(yīng)對電價波動帶來的風險;從需求側(cè)內(nèi)部，IL演變?yōu)橛秒姍?quán)利交易，滿足不同可靠性用戶的用電要求;智能電網(wǎng)的顯著特點是允許DG的接入，為了避免或減少其并網(wǎng)和脫網(wǎng)時的沖擊以及其間隙波動性，可以考慮利用DR兼容各類發(fā)電方式和新技術(shù)，如通過IL和用電激勵響應(yīng)風電出力變化。

當前實施IL的關(guān)鍵仍是制定公平合理的可中斷電價，對用戶的補償應(yīng)能反映斷電損失。開展IL的主要目標是保證電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，IL的實施也主要面向大工業(yè)用戶，基于此，可以依據(jù)用戶中斷一定容量下的VOLL制定可中斷電價;作為開展IL的主體，IL不應(yīng)損害電網(wǎng)公司的利益，應(yīng)該通過市場化的方式良性運轉(zhuǎn)。如果將IL作為需求側(cè)提供的一種資源，電網(wǎng)公司只是作為“中間人”，將這種資源調(diào)度到可靠性要求或使用價值更高的需求者手中，因此電網(wǎng)公司作為IL的管理主體，要建立公平合理的實施方案和電價機制。

電力市場的核心理論就是電價理論。隨著我國國家電力產(chǎn)業(yè)體制的不斷改革、打破壟斷，將形成更加公正、公平的電力市場。在此形勢下，擁有合理完善并且科學有效的電價制度就顯得尤為重要。這是我們運用IL電價來調(diào)節(jié)市場，運用可中斷負荷管理理論的指導思想，以此指導調(diào)節(jié)電網(wǎng)系統(tǒng)的運行，通過與客戶制訂合約來做到主動避峰，從而起到削峰填谷的作用，不但提高了系統(tǒng)的負荷率，還大大提高了系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。

鑒于我國電力市場的壟斷特性，電力銷售市場受到國家的宏觀調(diào)控，還未完全市場化，電力市場的改革還處于初級階段，所以IL在制定過程中有著重重困難。

雖然對可中斷負荷理論和IL電價進行了大量研究，但是還有一些問題有待進一步研究：當前是基于國家調(diào)控電價、全國統(tǒng)一用電價格的基礎(chǔ)上來研究的，沒有考慮如果電力市場開放，有需求側(cè)決定電價時的變化趨勢;在研究過程中不曾考慮電網(wǎng)輸送過程中的網(wǎng)絡(luò)損耗和輸電限制等因素，只是從理想角度的層次去分析可中斷負荷管理理論，在實際操作過程中肯定會存在諸多現(xiàn)實問題有待解決。

隨著我國國民經(jīng)濟的快速增長，電網(wǎng)的發(fā)展也會越來越快，要滿足人民日益增長的物質(zhì)生活需求，電網(wǎng)就需要更加科學高效穩(wěn)定地運行，同時需要更加開放的電力市場。而進行IL負荷管理正是解決電網(wǎng)峰谷差的必要手段，雖然現(xiàn)在技術(shù)還不夠成熟，但是我們相信，隨著更多專家學者的研究.IL電價理論一定會趨于成熟，滿足中國電力市場需要。