[發(fā)明專利]一種綜合能源系統(tǒng)的需求響應(yīng)建模方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910140630.1
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN110414762B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竇迅;王俊;吳磊;楊國朝;張鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué);國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)天津市電力公司
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q50/06;G06F30/20
• 代理公司: 南京禹為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發(fā)明公開了一種綜合能源系統(tǒng)的需求響應(yīng)建模方法，包括以下步驟，建立區(qū)域電?氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；通過獲取所述區(qū)域電?氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)能源價(jià)格建立用戶氣?電替代負(fù)荷模型，并分別建立用戶用能的估值函數(shù)、基于演化博弈的用戶用能消費(fèi)福利最大化模型來構(gòu)建基于演化博弈的需求響應(yīng)模型。本發(fā)明的有益效果：考慮電?氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)電轉(zhuǎn)氣設(shè)備和燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的耦合特性，有助于分析風(fēng)電接入對區(qū)域電?氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)的影響，減少污染排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及購售電方法的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于演化博弈的區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)需求響應(yīng)建模方法。

背景技術(shù)

為應(yīng)對能源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化等問題，以電力系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)以及可再生能源系統(tǒng)等多種能源網(wǎng)絡(luò)耦合互聯(lián)形成的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)成為應(yīng)對方案之一。天然氣作為重要的一次能源，其網(wǎng)絡(luò)與電力網(wǎng)絡(luò)有相似的能量流形式，與電力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系也最為緊密，使得區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)成為區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)和過渡。在區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行能效提升方面，已有研究基于系統(tǒng)最優(yōu)潮流，并計(jì)及風(fēng)電的不確定性，研究了能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度和優(yōu)化運(yùn)行問題。針對天然氣、電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間尺度不一致的問題，考慮暫態(tài)天然氣系統(tǒng)變量存在的時(shí)段耦合特性，建立天然氣網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)模型，研究了多時(shí)間尺度動態(tài)優(yōu)化運(yùn)行策略。

針對電轉(zhuǎn)氣存儲量大、放電時(shí)間長的特點(diǎn)，考慮電轉(zhuǎn)氣對風(fēng)電消納的影響，研究了電轉(zhuǎn)氣提升風(fēng)電調(diào)度能力的優(yōu)化調(diào)度策略。大多數(shù)的優(yōu)化運(yùn)行研究是針對系統(tǒng)側(cè)的功能設(shè)備出力進(jìn)行優(yōu)化，忽略了能源分配轉(zhuǎn)換對系統(tǒng)側(cè)輸出調(diào)節(jié)的貢獻(xiàn)。在需求側(cè)管理方面，已有研究提出了多能源網(wǎng)絡(luò)和多能源市場下的綜合需求響應(yīng)資源協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制和響應(yīng)的效益評估方法，但大多數(shù)的需求響應(yīng)分析局限在錯(cuò)峰用電、負(fù)荷時(shí)序轉(zhuǎn)移上，并未充分挖掘多能互補(bǔ)的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)中負(fù)荷之間的可替代性，在用戶用能行為、規(guī)律以及用能模式方面的研究還不多。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)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(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明目的是提供一種基于演化博弈的區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)需求響應(yīng)建模方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種綜合能源系統(tǒng)的需求響應(yīng)建模方法，包括以下步驟，建立區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，通過所述區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)分別建立電網(wǎng)模型、氣網(wǎng)模型和調(diào)度模型來構(gòu)建區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)調(diào)度模型；通過獲取所述區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)能源價(jià)格建立用戶氣-電替代負(fù)荷模型，并分別建立用戶用能的估值函數(shù)、基于演化博弈的用戶用能消費(fèi)福利最大化模型來構(gòu)建基于演化博弈的需求響應(yīng)模型。

作為本發(fā)明所述的綜合能源系統(tǒng)的需求響應(yīng)建模方法的一種優(yōu)選方案，其中：建立所述區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)還包括以下步驟，通過電轉(zhuǎn)氣與燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備構(gòu)建電–氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)的能量樞紐，實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)與天然氣網(wǎng)絡(luò)間的雙向能量流動，使電–氣網(wǎng)絡(luò)的耦合更加緊密，構(gòu)成所述區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)。

作為本發(fā)明所述的綜合能源系統(tǒng)的需求響應(yīng)建模方法的一種優(yōu)選方案，其中：分別建立的所述電網(wǎng)模型、氣網(wǎng)模型和調(diào)度模型，其中所述電網(wǎng)模型考慮節(jié)點(diǎn)功率平衡、機(jī)組出力約束、爬坡約束以及支路潮流約束；所述氣網(wǎng)模型考慮管道流量約束、氣源點(diǎn)約束、流量平衡約束、壓縮機(jī)約束以及節(jié)點(diǎn)壓力約束；所述調(diào)度模型考慮系統(tǒng)對電和天然氣的調(diào)度成本，且所述調(diào)度成本還包括火電機(jī)組發(fā)電成本、天然氣氣源供氣成本、燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行成本和電轉(zhuǎn)氣運(yùn)行成本。

作為本發(fā)明所述的綜合能源系統(tǒng)的需求響應(yīng)建模方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述獲取區(qū)域電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)能源價(jià)格還包括分別獲取節(jié)點(diǎn)電價(jià)和節(jié)點(diǎn)氣價(jià)。