Customer Directrix Load-based Demand Response for Multi-level Renewable Energy Accommodation: Research Status and Prospects

FAN Shuai; HE Guangyu; HUANG Renke; LI Zuyi; YAN Zheng

doi:10.7500/AEPS20250929003

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Customer Directrix Load-based Demand Response for Multi-level Renewable Energy Accommodation: Research Status and Prospects

更新时间：2026-10-12

- Customer Directrix Load-based Demand Response for Multi-level Renewable Energy Accommodation: Research Status and Prospects
- Automation of Electric Power Systems Pages: 1-18(2026)
- 作者机构：
  
  1.电力传输与功率变换教育部重点实验室（上海交通大学），上海市 200240
  2.上海非碳基能源转换与利用研究院，上海市 200240
  3.上海交通大学溥渊未来技术学院，上海市 200240
  4.浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市 310027
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52207123)
- DOI：10.7500/AEPS20250929003
  CLC：
- Received：29 September 2025，
  
  Revised：2026-05-06，
  
  Online First：27 August 2026，
- 稿件说明：
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范帅,何光宇,黄任可等.面向多层级新能源消纳的准线型需求响应：研究现状与发展方向[J/OL].电力系统自动化, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250929003.

FAN Shuai,HE Guangyu,HUANG Renke,et al.Customer Directrix Load-based Demand Response for Multi-level Renewable Energy Accommodation: Research Status and Prospects[J/OL].Automation of Electric Power Systems, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250929003.
范帅,何光宇,黄任可等.面向多层级新能源消纳的准线型需求响应：研究现状与发展方向[J/OL].电力系统自动化, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250929003. DOI：

FAN Shuai,HE Guangyu,HUANG Renke,et al.Customer Directrix Load-based Demand Response for Multi-level Renewable Energy Accommodation: Research Status and Prospects[J/OL].Automation of Electric Power Systems, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250929003. DOI：

摘要

新型电力系统建设背景下，各类新能源发电在电网不同层级大规模接入，电源结构发生根本性变化，这对需求响应这一供需互动的关键手段提出了全新要求。文中梳理了需求响应内涵的演变过程，指出其已从传统的偶发削峰工具发展为重要的多时段常态化平衡手段，从面向发用总体平衡的广泛邀约转向计及电网拓扑的精准响应。为适应这一演变趋势，提出了准线型需求响应的理念与机制。文中系统总结了准线型需求响应在机制设计、响应方法等相关方面的研究进展，并指出考虑网络拓扑的节点负荷准线及其引导的需求响应机制是支撑多层级新能源消纳的发展方向。基于此，探讨了准线型需求响应的理论研究框架和实际应用路径。理论研究层面涵盖了节点准线计算、用户行为解析、多层级协同机制等关键问题；实际应用层面则从现实挑战出发，介绍了平行仿真驱动的验证方法、多层级并行试点应用及标准体系建设等实施思路。最后，展望了准线型需求响应在重塑用户能源消费行为、提升系统调节能力、支撑碳排放精准评估等方面的重要作用。

Abstract

In the context of constructing new power systems

various types of renewable power generation are being integrated into multiple grid levels at large scale

fundamentally reshaping the power generation mix. This imposes brand new requirements on demand response as a key instrument of supply-demand interaction. This paper reviews the evolution process of the connotation of demand response

showing that it has shifted from a traditional occasional peak-shaving tool toward a significant routine multi-period balancing mechanism

and from broad invitations targeting overall generation-demand balance toward precise responses that account for grid topology. To adapt to this trend

the concept and mechanism of customer directrix load(CDL)-based demand response have been proposed. This paper systematically reviews research progress on CDL-based demand response

including mechanism design

response methods

and related aspects

and identifies that the topology-aware locational customer directrix load(LCDL) and its associated response mechanism represent the development direction for supporting multi-level renewable energy accommodation. Building on this

both the theoretical research framework and the practical implementation pathway of CDL-based demand response are explored. On the theoretical research side

key issues include LCDL calculation

user behavior analysis

and multi-level coordination mechanisms. On the practical implementation side

starting from real-world challenges

implementation approaches are introduced

including parallel-simulation-driven verification methods

multi-level parallel pilot applications

and the construction of a standard system. Finally

this paper outlines the vital role of CDL-based demand response in reshaping users' energy consumption behavior

enhancing system regulation capability

and supporting precise carbon emission assessment.

关键词

Keywords

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