[發明專利]基于需求響應的綜合能源系統分布式均衡交互控制方法

在審

• 申請號: 202010181175.2
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111476675A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 張茂林;周娜;劉祥瑞;和珮珊;張帆;馬高權;謝蒙飛;劉雙全;王幫燦
• 申請（專利權）人: 昆明電力交易中心有限責任公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q10/06
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

1.基于需求響應的綜合能源系統分布式均衡交互控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：確定綜合能源系統均衡交互優化目標；

第二步：利用對偶分解法將綜合能源系統分解為多組單售多購子系統；

第三步：利用分布式算法調整分布式能源站的能源單價和用戶的能源需求量，達到均衡交互優化目標。

2.根據權利要求1所述的基于需求響應的綜合能源系統分布式均衡交互控制方法，其特征在于，所述的第一步：確定綜合能源系統均衡交互優化目標；具體方法如下：

目標數學模型如下：

能源用戶消費電能和熱能獲得的效用函數方程式：

分布式能源站輸出電能和熱能的成本函數方程式：

C_k＝C_k，e+C_k，g (7)

其中，系統包含K個分布式能源站DES和N個能源用戶EU，EU_n為第n個能源用戶，DES_k第k個分布式能源站；U_n為EU_n消費電能和熱能獲得的效用，C_k為DES_k輸出電能和熱能的成本，分別為天然氣公司對燃氣輪機、燃氣鍋爐的天然氣供給量，分別為燃氣輪機和燃氣鍋爐的最大容量，α^e、α^h分別為電能、熱能在傳輸過程中的網絡損耗率，分別為DES_k輸出的電能和熱能，分別為EU_n的電能、熱能基線需求，分別為EU_n的電能、熱能需求上限，分別為EU_n消費電能、熱能獲得的效用，分別為EU_n對消費電能、熱能的偏好系數，C_k,e為DES_k從輸入電到輸出能量的成本，C_k,g為DES_k從輸入天然氣到輸出能量的成本，為電能輸入量，a_k,e、b_k,e和a_k,_g、b_k,_g為可變成本系數，c_k,e和c_k,_g分別為發電的固定成本、產熱的固定成本；分別為電負荷需求、氣負荷需求。

3.根據權利要求2所述的基于需求響應的綜合能源系統分布式均衡交互控制方法，其特征在于，所述的第二步：利用對偶分解法將綜合能源系統分解為多組單售多購子系統，包括以下步驟：

1)引入拉格朗日乘子，解耦式(4)，得到方程式：

其中，μ_n、γ_n和為一組非負協調參數；

2)式(10)的第一項分解成K組單個DES多個EU的子系統，其中第k組子系統優化目標的數學模型：

s.t. (2-3)

3)引入拉格朗日乘子，解耦式(3)，得到方程式：

其中，和為一組非負拉格朗日乘子，對應為電價和熱價；

4)將式(13)的第一項和第二項分離，得到：

其中，式(15)為EU_n需要優化的問題，式(16)為DES_k需要優化的問題。

4.根據權利要求1或3所述的基于需求響應的綜合能源系統分布式均衡交互控制方法，其特征在于，所述的第三步：利用分布式算法調整分布式能源站的能源單價和用戶的能源需求量包括：分布式能源站調整能源單價和能源用戶調整能源需求量，迭代求解直至達到均衡收斂狀態，從而達到均衡優化目標。