[發明專利]考慮分時電價的區域能源互聯網多源協調優化運行策略

在審

• 申請號: 201710968940.3
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107807523A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 霍現旭;蔣菱;趙洪磊;趙寶國;楊宇全;嚴晶晶;王旭東;馬世乾;王嘉庚;王凱;徐青山;孫璐;曾艾東
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司電力科學研究院;國網天津市電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于新能源技術領域，涉及區域能源互聯網，尤其是一種考慮分時電價的區域能源互聯網多源協調優化運行策略。

背景技術

隨著能源安全、氣候危機、環境保護等社會大環境的改變，各國紛紛實時能源結構變革和能源消費轉變。能源互聯網是一個綜合運用各種先進的電力電子技術、信息通信技術和智能管理技術將電力網絡、石油網絡、天然氣網絡、交通網絡等能源互聯起來，以實現能量雙向流動的能量對等交換與共享的復雜系統。它的建設和發展是能源技術領域的重要變革，旨在提高能源利用效率，減少污染排放，保障能源供應和能源安全。

區域能源互聯網作為能源互聯網戰略發展的基本單元，在促進多能互補、可再生能源消納、提升能源利用率方面展現出良好的應用前景。因此，如何實現區域能源互聯網內部大量能源資源的協同優化運行，越來越成為人們研究的重點。已有的研究大多僅考慮了各種電源設備或與儲能相結合的系統優化調度，而未考慮柔性負荷在能源價格激勵下的可調度性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、科學實用的考慮分時電價的區域能源互聯網多源協調優化運行策略。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種考慮分時電價的區域能源互聯網多源協調優化運行策略，包括以下步驟：

步驟1、輸入區域能源互聯網系統的初始數據參數，包括系統內各類能源設備配置參數、具體的分時電價和天然氣價格以及典型日各時段冷/熱/電負荷的初始預測需求，冷/熱/電負荷的初始需求預測值分別取為Q_ct、Q_ht、E_et；步驟2、分析分時電價下的冷/熱/電柔性負荷響應，通過對步驟1的冷/熱/電負荷的初始需求預測值進行修正，構建兩類冷/熱/電柔性負荷的響應模型，進而確立多能源互聯系統的能源需求側在分時電價下冷/熱/電柔性負荷響應能力；

步驟3、基于步驟2確立的分時電價機制下兩類冷/熱/電柔性負荷的響應模型，假設在天然氣在日尺度下價格保持不變、僅考慮分時電價的影響的情況下，構建最小化經濟成本的區域能源互聯網系統優化調度模型及其運行約束條件；

步驟4、采用Hessian內點法求解所述步驟3的最小化經濟成本的區域能源互聯網系統優化調度模型。

而且，所述步驟2的分析分時電價下的冷/熱/電柔性負荷響應的具體方法為：

首先將區域能源互聯網內柔性冷/熱/電負荷分為如下兩類：第一類：耗能功率固定、運行時刻可調的負荷；第二類：運行時刻固定、功率大小可調的負荷的兩類冷熱電柔性負荷；然后對兩類冷/熱/電柔性負荷響應行為及響應策略進行分析，再通過統計預測的方法得到區域能源互聯網內各時段兩類冷熱電負荷最大允許可調節量ΔQ_1ct、ΔQ_1ht、ΔE_1et和ΔQ_2ct、ΔQ_2ht、ΔE_2et；

其中，ΔQ_1ct、ΔQ_2ct分別為兩類柔性冷負荷的最大可調節量；ΔQ_1ht、ΔQ_2ht分別為兩類柔性熱負荷的最大可調節量；ΔE_1et、ΔE_2et分別為兩類柔性電負荷的最大允許可調節量。

而且，所述步驟2的構建兩類冷/熱/電柔性負荷的響應模型的具體方法為：根據對兩類冷/熱/電柔性負荷響應行為及響應策略的分析，通過在冷/熱/電負荷的初始需求預測值的基礎上修正，可得到多能源系統的兩類冷/熱/電負荷響應模型的需求表達式：

Q‘_ct＝Q_ct+ΔQ_1ctδ_1ct+ΔQ_2ctδ_2ct

Q’_ht＝Q_ht+ΔQ_1htδ_1ht+ΔQ_2htδ_2ht

E‘_et＝E_et+ΔE_1etδ_1et+ΔE_2etδ_2et