[發明專利]一種需求側綜合柔性負荷調控優化方法及系統

有效

• 申請號: 202010571032.2
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN112018822B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 崔嘉;韓智杰;楊俊友;李釗;田小蕾;雷振江;呂旭明;金成明;李桐
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國網遼寧省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/14;H02J3/32
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 張君男;宋鐵軍

本發明涉及一種需求側綜合柔性負荷調控優化方法及系統，適用于運算復雜的考慮需求側綜合柔性負荷的協調方法優化。該方法先對收集到的歷史數據進行預處理；在粒子群中利用輪盤轉法選出粒子領導者，并基于粒子領導者更新粒子速度和最佳位置；將多目標粒子群算法和同步回代消除算法相結合，得到最佳方案。該系統包括預處理模塊、選擇粒子領導者模塊、優化模塊。本發明首次將MOSPO算法與同步回代消除算法相結合，使得算法更加嚴謹準確，同時首次將MOSPO算法應用到冷熱電氣結合問題上，提出了解決多種儲能技術相結合會互相沖突的問題，將會對IDR系統的進一步發展提供可能性與新思路。

技術領域

本發明涉及一種需求側綜合柔性負荷調控優化方法及系統，適用于運算復雜的考慮需求側綜合柔性負荷的協調方法優化及系統。

背景技術

在全球節能減排的大背景下，需求響應應運而生，需求響應(demand response，DR)是整合用戶側電網響應潛力的有效手段，可有效提高電網運行的安全性與穩定性，作為削峰填谷的有效方式，在減少高峰負荷，減低系統成本，提高系統可靠性的方面有著很好的效果。

目前，綜合能源系統中的綜合需求響應的研究已引起廣泛關注。綜合能源系統的應用為需求響應帶來了新的發展。電力、熱能、天然氣和其他形式能源的集成使得所有類型的能源用戶都能積極參與需求響應項目。利用能源互聯系統中不同能源間的互補性，非彈性能源負荷也可以在用電高峰期采用各種其他形式的能源替代電能，從而積極參與需求響應計劃。從電力系統的角度看，所有類型的能源用戶在高峰時段都能減少電力需求，從而可以改善需求響應優化調度的效果；從用戶的角度看，需求側的能源消耗量幾乎沒有改變，從而保持了消費者的舒適性。但研究成果較少考慮用戶對不同類型能源需求之間的影響關系。而通過利用冷、熱、電等能源在時空上的互補特性，可增強能源子系統之間的耦合關系，從而提升工業用戶的整體響應潛力。

而隨著智能電網逐漸向綜合能源系統發展，電力需求響應也開始向IDR的轉變。IDR應用示意圖如圖1所示。其本質是實現能源資源最大化利用的運行模式，以相對低廉的成本確保能源系統安全、經濟運行，提升能源利用效率和用能滿意度，推進形成競爭公平、價格合理的能源市場表1從響應對象、主體、目標等多個方面對比了綜合能源系統前后需求響應的異同點。在綜合能源體系下，從單一地增加或減少某一類能源使用成為通過源-儲協調轉換以及負荷側用能增減來解決冷、熱、電需求問題，極大提升了需求響應的互動內容、能力和效益。其中，“數量調節”方式是指改變終端負荷大小；“時間調節”是指改變終端負荷的用能時間；“載體轉換”是指一種能源載體的需求可以由其他能源載體替代供應，如終端的熱負荷可以由CHP機組、燃氣鍋爐或熱泵提供。

表1綜合需求響應內涵

與傳統需求響應相比，IDR所處的多能系統更大、多能耦合元件更多、多能互補途徑更復雜，參與全時段調度能力更強。但目前的研究多針對單類型儲能裝置，關于多類型儲能的聯合調度優化問題涉及較少，隨著能源網絡耦合程度逐漸提高，多能存儲和綜合需求響應將成為其運行優化的關鍵環節。在系統運行優化前后，多能存儲技術和綜合需求響應技術可調整柔性負荷和能量轉換裝置的出力水平，在增加能源系統靈活性、經濟性和可再生能源利用率的同時，改變多能源系統運行工況，進而影響系統可靠性。然而，鮮有研究分析多能存儲和綜合需求響應對能源系統可靠性的影響。

發明內容

發明目的：

本發明在于面對現有狀況下，綜合響應側考慮過于單一，鮮有多種技術相互結合的情況，提出將蓄熱式電鍋爐和蓄冷空調作為冷熱電氣相結合的一種想法，并基于將二者科學結合調控，提出了一種需求側綜合柔性負荷調控優化方法及系統，用于解決多種技術目標函數可能相互沖突的問題，打破傳統IDR應用的局限性，為IDR的進一步發展提出新思路，并為存在的多儲能技術相互沖突的問題提出解決方法。

技術方案：

一種需求側綜合柔性負荷調控優化方法，該方法包括：