[發明專利]一種面向綜合能源系統的中長期綜合需求響應建模方法

有效

• 申請號: 201910140601.5
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109815629B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 竇迅;王俊;吳磊;趙長偉
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;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
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發明公開了一種面向綜合能源系統的中長期綜合需求響應建模方法，包括以下步驟，搭建綜合能源系統調度模型；搭建綜合需求響應模型；搭建基于中長期時間維度的綜合需求響應系統動力學模型；將柔性負荷、儲能以及電動汽車作為長期綜合需求響應的參與主體進行需求響應分析。本發明的有益效果：考慮綜合能源網絡的耦合特性，有助于提高系統調度的經濟性；考慮綜合能源用戶的可替代負荷，有助于對用戶用能行為的分析，提升用戶效用；考慮用戶長期、中期以及短期的需求響應決策，有助于分析長期、中期和短期用戶行為之間的耦合關系以及需求側資源的時間變化特性。

技術領域

本發明涉及購售電方法的技術領域，尤其涉及一種面向綜合能源系統的中長期綜合需求響應建模方法。

背景技術

近年來，為提高總體用能效率，應對生態環境惡化等問題，以電力系統、天然氣系統以及可再生能源系統等多種能源網絡耦合互聯形成的綜合能源系統成為應對方案之一，以電力系統為核心，構建多能互聯網絡，利用不同能源間相互轉換能力，實現能源協同互補。在終端消費時，用戶可以通過選擇不同種類的能源達到同樣的效果。能源間相互耦合與相互替代的特點為需求側提供了在不同能流間改變用能方法的能力，也為綜合需求響應(Integrated Demand Response,IDR)提供了研究背景。IDR為實現綜合能源網絡中供需雙方的雙向互動，促進能源消費者轉換為能源產消者中提供了重要的切入方向。

目前已有多個國家開始了IDR相關的研究，其中歐洲和北美處在該領域的研究前沿，丹麥、英國、德國、加拿大等國家已經進行了社區層面的小范圍試驗，并在響應類型、參與器件、用戶參與方式等各方面獲得了一定的研究成果。也有學者提出了多能源網絡和多能源市場下的綜合需求響應資源協調運行機制和響應的效益評估方法，大多數的綜合需求響應分析仍局限在錯峰用電、負荷時序轉移上，并未充分挖掘多能互補的區域綜合能源系統中負荷之間的可替代性。一般來說，用戶長期的投資綜合用能設備行為會影響其綜合需求響應的最大潛力和用能靈活程度，而這個最大潛力會影響用戶對于綜合需求響應項目的認可和參與程度，從而最終決定了某次綜合需求響應事件用戶的實際參與效果，系統動力學可以將需求響應資源的長期潛力、中期潛力、響應情況的分析研究融入同一個模型，但目前鮮有從不同時間維度對綜合需求響應資源的影響因素進行分析的研究，往往忽略了長期、中期和短期用戶行為之間的耦合作用，也沒有考慮需求響應資源的時間變化特性。

綜上所述，現有的綜合需求響應研究，大多是結合綜合需求響應資源的協調運行機制，在短時間尺度上進行小范圍的試驗。但是這些研究很少從不同時間維度對綜合需求響應進行建模及分析，也很少考慮柔性負荷、儲能以及電動汽車作為參與主體的響應情況。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述現有存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明目的是提供一種面向綜合能源系統的中長期綜合需求響應建模方法。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種面向綜合能源系統的中長期綜合需求響應建模方法，包括以下步驟，以區域電-氣互聯綜合能源系統網絡為基礎，耦合節點通過冷熱電三聯供設備聯結園區級熱網，構成園區級冷-熱-電-氣的綜合能源系統結構，并通過分別建立熱網模型、氣網模型、電網模型和調度模型搭建綜合能源系統調度模型；獲取節點能源價格建立氣-電/熱-電替代負荷模型，并通過建立用戶效用最大化模型搭建綜合需求響應模型；基于不同時間尺度的需求響應水平且運用系統動力學，通過建立長期綜合需求響應決策模型、中期綜合需求響應決策模型以及短期綜合需求響應決策模型搭建基于中長期時間維度的綜合需求響應系統動力學模型；將柔性負荷、儲能以及電動汽車作為長期綜合需求響應的參與主體進行需求響應分析。