[發(fā)明專利]一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區(qū)能源調(diào)度系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112862252A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王晞;胥威汀;葉強(qiáng);鄧盈盈;程超;任志超;王海燕;馬瑞光
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)四川省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發(fā)明公開的基于源荷匹配度的多綜合能源社區(qū)能源調(diào)度系統(tǒng)及方法，包括管理中心和多個綜合能源社區(qū)，各綜合能源社區(qū)之間、綜合能源社區(qū)與管理中心之間開展電能交互和信息交互，管理中心依據(jù)源荷匹配策略使各綜合能源社區(qū)之間進(jìn)行電能交互系統(tǒng)供需平衡；當(dāng)各綜合能源社區(qū)之間進(jìn)行電能交互仍無法滿足負(fù)荷需求時，管理中心從電網(wǎng)購電；管理中心建立匹配指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)同一時段中缺額的社區(qū)和盈余的社區(qū)之間的快速對接，排除因交互能量少而傳輸損耗占比高的社區(qū)，減少了信息的流通；以單個綜合能源社區(qū)調(diào)度成本及多綜合能源社區(qū)交互成本共同最小化為目標(biāo)，求解的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果可以有效降低綜合能源社區(qū)總運(yùn)行成本，并且實(shí)現(xiàn)各主體在追求最大利益的同時兼顧主體間的效益均衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及市場能源分配技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區(qū)能源調(diào)度系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是尋求資源節(jié)約、環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展道路的重要舉措，使區(qū)域內(nèi)冷熱電氣并行發(fā)展、生產(chǎn)和供應(yīng)間協(xié)同優(yōu)化成為可能，而園區(qū)級綜合能源服務(wù)商是其應(yīng)用典型之一。當(dāng)前，分布式能源因靈活高效、清潔環(huán)保、多元互動等優(yōu)勢，在現(xiàn)代能源系統(tǒng)的滲透率持續(xù)上升。傳統(tǒng)園區(qū)用戶側(cè)電能的生產(chǎn)和消費(fèi)方式也得以改變，利用用戶終端設(shè)備進(jìn)行信息互動和能量互連完成智能用電以及能源與信息的雙向交互，另一方面，電力市場配售分離改革使更多新興主體涌入市場。綜合能源服務(wù)商正從供應(yīng)商到服務(wù)商轉(zhuǎn)變，社區(qū)服務(wù)商作為社區(qū)能源管理者，可根據(jù)市場發(fā)布的信息實(shí)現(xiàn)供需平衡，但僅靠社區(qū)內(nèi)部協(xié)調(diào)無法實(shí)現(xiàn)能源利用率最大化。因此，如何開展多用戶多區(qū)域能源互通，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部資源合理共享，提升經(jīng)濟(jì)效益成具有重大的經(jīng)濟(jì)效益與社會意義。

社區(qū)級綜合能源服務(wù)商能源互通技術(shù)的實(shí)質(zhì)是對區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷量、電源出力和天氣等信息進(jìn)行收集和預(yù)測，在日前負(fù)責(zé)規(guī)劃機(jī)組出力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)社區(qū)內(nèi)部能源生產(chǎn)與供應(yīng)之間的協(xié)同。社區(qū)之間通過物理和信息方式連接，綜合能源服務(wù)商利用各社區(qū)用電行為的互補(bǔ)性和交互關(guān)系，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)能源良好利用和供需平衡。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對需求側(cè)分布式資源互動方式的研究已有初步成果。國內(nèi)外學(xué)者首先根據(jù)可再生能源功率輸出預(yù)測值、日前電價信號和用戶偏好，構(gòu)建了針對個體用戶的需求側(cè)資源優(yōu)化調(diào)度模型。進(jìn)一步研究了社區(qū)級綜合能源服務(wù)商能源管理模式，以應(yīng)對個體用戶不確定性強(qiáng)、能源容量小的問題。之后一些學(xué)者研究了不同的一組智能建筑群間電能共享的模式，實(shí)現(xiàn)了能源管理成本和碳排放量顯著降低。

現(xiàn)有的研究大多是從單個綜合能源服務(wù)商的角度對社區(qū)內(nèi)資源進(jìn)行優(yōu)化，欠缺了對綜合能源服務(wù)商主體間能源共享模式的考慮，同時在追求多主體能源交互時未考慮不同主體間源荷匹配度問題，不利于實(shí)現(xiàn)綜合能源系統(tǒng)內(nèi)資源最優(yōu)調(diào)配。

發(fā)明內(nèi)容

針對當(dāng)前多個綜合能源社區(qū)調(diào)節(jié)能力以集中優(yōu)化為主，未考慮不同綜合能源社區(qū)間源荷曲線匹配度的情況。本發(fā)明考慮了基于光伏和負(fù)荷數(shù)據(jù)的綜合Spearman常數(shù)和歐式距離的匹配指標(biāo)，以能源交互成本最小為目標(biāo)，對多綜合能源服務(wù)商服務(wù)效益進(jìn)行優(yōu)化。同時，分析單個綜合能源服務(wù)商的內(nèi)部供能結(jié)構(gòu)和多能流動關(guān)系，搭建了含電動汽車和多個能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的數(shù)學(xué)模型，并建立以購能成本、設(shè)備運(yùn)維成本和電動汽車電池?fù)p耗成本最小的目標(biāo)函標(biāo)；有效提升系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)性和光伏消納能力，模型中匹配指標(biāo)的引入也使得能源傳輸效率得到提升。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區(qū)能源調(diào)度系統(tǒng)，包括管理中心和多個綜合能源社區(qū)，各綜合能源社區(qū)之間、綜合能源社區(qū)與管理中心之間開展電能交互和信息交互；

所述綜合能源社區(qū)內(nèi)部為光伏運(yùn)行和微型燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行提供的二次能源網(wǎng)絡(luò)，綜合能源社區(qū)內(nèi)部電能、熱能和冷能之間進(jìn)行能源相互轉(zhuǎn)換；

綜合能源社區(qū)收集各自區(qū)域內(nèi)綜合能源信息并傳送至管理中心，管理中心將所有綜合能源社區(qū)的綜合能源信息輸入源荷匹配度指標(biāo)模型計算得到源荷匹配策略；

管理中心依據(jù)源荷匹配策略使各綜合能源社區(qū)之間進(jìn)行電能交互實(shí)現(xiàn)各綜合能源社區(qū)能源的供需平衡；