[發明專利]計及不確定性與需求響應的綜合能源系統優化運行方法

有效

• 申請號: 202010871022.0
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111950807B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 李鵬;王子軒;郭天宇;王加浩;陳博;夏輝
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種計及不確定性與需求響應的綜合能源系統優化運行方法：在日前優化階段，根據各類分布式能源和負荷的日前預測數據，能源價格波動因素，建立計及魯棒不確定性和時移型需求響應的綜合能源系統日前魯棒優化運行模型；在日內優化階段，根據各類分布式能源和負荷的日內預測數據，系統日前優化結果，建立計及隨機不確定性和替代型需求響應的綜合能源系統日內隨機優化運行模型；將兩個模型構成計及多重不確定性與綜合需求響應的綜合能源系統日前?日內兩階段協同優化運行模型，并通過Yalmip工具箱調用Gurobi求解器進行模型求解。本發明能夠有效發揮多種能源間的互補共濟優勢，進一步降低園區綜合運行成本，實現綜合能源系統的經濟環保靈活高效運行。

技術領域

本發明涉及一種綜合能源系統優化運行方法。特別是涉及一種計及不確定性與需求響應的綜合能源系統優化運行方法。

背景技術

隨著能源枯竭危機與環境污染問題的日益加劇，現有的能源生產消費模式很難滿足當前經濟社會快速發展的需求，各類能源自身的局限性以及人類對終端能源需求的多樣性，決定了任何一種能源很難獨自承擔起能源轉型的重任。在此背景下，能源互聯網應運而生，綜合能源系統作為能源互聯網的重要發展方向，是提升社會用能效率、促進可再生能源規模化利用的重要手段，一方面可以通過多能互補實現多種能源的統籌調度與協同優化，提高可再生能源的利用率；另一方面，可針對用戶對不同品味能量的需求進行供能，實現能源的梯級利用，從而提高能源的綜合利用效率，其優化運行已成為當前能源領域研究的熱點。

綜合能源系統中存在大量不確定性因素(如多類型可在生能源和冷熱電氣負荷等的隨機性和波動性)，給綜合能源系統的優化運行帶來了一定挑戰；此外，隨著多種能源的互補共濟，傳統電力需求響應逐步擴展為綜合需求響應，也為綜合能源系統引入了新的優化調控手段。因此，計及多重不確定性與綜合需求響應的綜合能源系統優化運行研究具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠充分發揮多種能源間的互補共濟優勢的計及不確定性與需求響應的綜合能源系統優化運行方法。

本發明所采用的技術方案是：一種計及不確定性與需求響應的綜合能源系統優化運行方法，包括如下步驟：

1)在日前優化階段，根據各類分布式能源和負荷的日前預測數據，以及能源價格波動因素，建立計及魯棒不確定性和時移型需求響應的綜合能源系統日前魯棒優化運行模型；

2)在日內優化階段，根據各類分布式能源和負荷的日內預測數據，以及系統日前優化結果，建立計及隨機不確定性和替代型需求響應的綜合能源系統日內隨機優化運行模型；

3)將所述的計及魯棒不確定性和時移型需求響應的綜合能源系統日前魯棒優化運行模型與計及隨機不確定性和替代型需求響應的綜合能源系統日內隨機優化運行模型，共同構成計及多重不確定性與綜合需求響應的綜合能源系統日前-日內兩階段協同優化運行模型，并通過Yalmip工具箱調用Gurobi求解器進行模型求解。

本發明的計及不確定性與需求響應的綜合能源系統優化運行方法，具有如下優點：

1、本發明分日前-日內兩個時間尺度對分布式電源和負荷的不確定性進行表征，能夠有效降低源荷功率的隨機性、波動性對系統的影響，提高調度計劃的準確性。

2、本發明分別在日優化前、日內優化兩個階段時移型需求響應和替代型需求響應，能夠充分發揮用戶側在系統優化運行中的調控作用，進一步促進多能流供需平衡。

3、本發明能夠有效發揮多種能源間的互補共濟優勢，進一步降低園區綜合運行成本，實現綜合能源系統的經濟環保靈活高效運行。

附圖說明

圖1是本發明實例中典型園區綜合能源系統結構圖；

圖2是本發明實例中風電、光伏和負荷功率預測曲線圖；