[發明專利]一種考慮工業園區與工廠互動的綜合需求響應方法

有效

• 申請號: 201710461438.3
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107069791B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 董樹鋒;何仲瀟;江藝寶;徐航
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

本發明公開了一種考慮工業園區與工廠互動的綜合需求響應方法。該方法首先搭建工廠的綜合能源系統模型，在考慮用戶用電滿意度和系統負荷波動的條件下，以用戶用電成本最小為目標，構建考慮工廠自趨優的IDR模型，實現工廠的自趨優調度，作為參與互動的基礎。其次，工業園區調度與工廠控制系統間信息交互，在整個園區層面進一步挖掘與利用園區內各工廠源、儲、荷等分布式資源的可調控能力，以園區關口功率不越限和用戶用能成本最低建立考慮工業園區與工廠互動的IDR模型，響應上級電網需求。

技術領域

本發明涉及一種考慮工業園區與工廠互動的綜合需求響應，屬于綜合能源及電力需求響應領域。

背景技術

在能源互聯網背景下，分散化的能源市場和能源網絡結構使得傳統的電力需求響應(demand response，DR)將逐步向綜合需求響應(integrated demand response，IDR)的方向發展。而工業園區以其能源需求不斷增大、能源種類多、能源結構不合理、常規能源儲備量減小、能源利用率普遍偏低、峰谷電力負荷差額大等特點，成為IDR實施的良好平臺。而如果只考慮工業園區內工廠的自趨優運行，則可能出現新的負荷高峰，不滿足上級電網的調峰需求。因此，研究考慮工業園區與工廠互動的綜合需求響應策略，在保證上級電網調峰需求的基礎上實現工廠內部的最優運行，對實現工業園區內多元用戶的互動以及未來綜合能源系統在工業用戶領域的推廣具有重要的指導意義。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種考慮工業園區與工廠互動的綜合需求響應方法。該方法首先搭建工廠的綜合能源系統模型，在考慮用戶用電滿意度和系統負荷波動的條件下，以用戶用電成本最小為目標，構建考慮工廠自趨優的IDR模型，實現工廠的自趨優調度，作為參與互動的基礎。其次，工業園區調度與工廠控制系統間信息交互，在整個園區層面進一步挖掘與利用園區內各工廠源、儲、荷等分布式資源的可調控能力，以園區關口功率不越限和用戶用能成本最低建立考慮工業園區與工廠互動的IDR模型，響應上級電網需求。該方法可以應用在不同類型的工業園區綜合能源系統中。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種考慮工業園區與工廠互動的綜合需求響應方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：搭建工廠的綜合能源系統模型，構建考慮工廠自趨優的IDR模型，實現工廠自身的經濟最優運行；

步驟2：工廠上傳自趨優后工廠的關口功率曲線至園區能量管理系統，由園區能量管理系統進行功率越限評估，判斷有無削峰需求；

步驟3：若無功率越限風險，則按自趨優結果運行；若出現功率越限則進行工業園區與工廠互動的綜合需求響應，與上級電網實現良性互動；考慮工業園區與工廠互動的綜合需求響應模型的目標函數為最大化滿足削峰需求，同時盡可能最小化用電成本：

式中，t₀-t₁為削峰時段，P₀(t)整個園區的削峰目標參考功率，P₀(t)＝P(t)-ΔP₀(t)，P(t)為第一次自趨優后的工廠關口功率，ΔP₀(t)為整個園區下發的園區需要削峰的功率；P'(t)為更新后時段t的工廠關口功率，C'_ATC為更新后工廠的總運行費用，λ₁,λ₂為目標函數中削峰目標和經濟性目標的權重系數，其中λ₁＞＞λ₂；

約束條件：相比考慮工廠自趨優的IDR，新增加非削峰時段關口功率約束和削峰時段削峰功率上限約束，其余約束相同；

A)非削峰時段關口功率約束：

P'(t)≤P₁(t)

其中P₁(t)為從園區下發的非削峰時段的關口功率約束，t為非削峰時段；