Analysis of Demand Response Capability and Potential in Distribution Networks Based on Deep Learning

CHEN Junpeng; MIAO Shihong; HE Haifei; WANG Jie; ZHOU Huafeng; PENG Chaoyi

doi:10.7500/AEPS20251101004

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Analysis of Demand Response Capability and Potential in Distribution Networks Based on Deep Learning

Basic Research | 更新时间：2026-09-22

- Analysis of Demand Response Capability and Potential in Distribution Networks Based on Deep Learning
- Automation of Electric Power Systems Vol. 50, Issue 18, Pages: 57-67(2026)
- 作者机构：
  
  1.华中科技大学电气与电子工程学院，湖北省武汉市 430074
  2.强电磁技术全国重点实验室（华中科技大学），湖北省武汉市 430074
  3.中国南方电网电力调度控制中心，广东省广州市 510670
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Smart Grid National Science and Technology Major Project(2025ZD0804400)
- DOI：10.7500/AEPS20251101004
  CLC：
- Received：01 November 2025，
  
  Revised：2026-02-23，
  
  Online First：17 June 2026，
  
  Published：25 September 2026
- 稿件说明：
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陈骏鹏,苗世洪,何海飞等.基于深度学习的配电网需求响应能力与潜力分析[J].电力系统自动化,2026,50(18):57-67.

CHEN Junpeng,MIAO Shihong,HE Haifei,et al.Analysis of Demand Response Capability and Potential in Distribution Networks Based on Deep Learning[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(18):57-67.
陈骏鹏,苗世洪,何海飞等.基于深度学习的配电网需求响应能力与潜力分析[J].电力系统自动化,2026,50(18):57-67. DOI： 10.7500/AEPS20251101004.

CHEN Junpeng,MIAO Shihong,HE Haifei,et al.Analysis of Demand Response Capability and Potential in Distribution Networks Based on Deep Learning[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(18):57-67. DOI： 10.7500/AEPS20251101004.

摘要

在电力市场化改革持续推进的背景下，为提升配电网需求响应利用效率，提出了一种基于深度学习的配电网需求响应能力与潜力分析方法。首先，构建卷积神经网络-双向长短期记忆-Transformer（CNN-BiLSTM-Transformer）双层预测模型，实现需求响应能力的精确动态预测。其次，建立不同行业与用户类型的负荷模型，从用户侧、配电网侧及发展趋势3个角度开展需求响应潜力分析，提出基于空间包络域的长短期需求响应潜力量化方法，并以配电网综合成本最小为目标，构建了基于短期需求响应潜力的优化模型，提出针对性的激励价格制定策略。最后，通过仿真算例验证了所提方法在预测精度、潜力评估及市场应用中的有效性与优越性。

Abstract

In the background of the continuous advancement of electricity market-oriented reform

in order to improve the utilization efficiency of demand response in distribution networks

a method for analyzing demand response capability and potential in distribution networks based on deep learning is proposed. Firstly

a convolutional neural network (CNN)-bi-directional long short-term memory (BiLSTM)-Transformer two-layer prediction model is constructed to achieve accurate and dynamic prediction of demand response capability. Secondly

load models for various industries and user types are established. The demand response potential is analyzed from three perspectives of user side

distribution network side

and development trends. A long- and short-term demand response potential quantification method based on spatial envelope domain is proposed. Meanwhile

with the objective of minimizing the comprehensive cost of the distribution network

an optimization model based on short-term demand response potential is constructed

and a targeted incentive pricing strategy is proposed. Finally

simulation case studies verify the effectiveness and superiority of the proposed method in prediction accuracy

potential assessment

and market application.

关键词

Keywords

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