[發(fā)明專利]一種基于家庭綜合能源需求響應(yīng)的電力削峰決策方法

在審

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• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112990541A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊煒;粟世瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種基于家庭綜合能源需求響應(yīng)的電力削峰決策方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、根據(jù)家庭用戶綜合用能的實際情況，將多能系統(tǒng)按照家庭用能特性進行歸簡；

步驟二、家庭綜合用能需求響應(yīng)建模；

步驟三、家庭綜合需求響應(yīng)模型求解；

步驟四、家庭綜合需求響應(yīng)方法的應(yīng)用與決策。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于家庭綜合能源需求響應(yīng)的電力削峰決策方法，其特征在于，所述的步驟一中，根據(jù)家庭用能特性，將家庭用戶的綜合能源系統(tǒng)的多種能源形式歸簡為家庭用戶的終端用能形式和能源能路入口，能源能路入口分為電網(wǎng)和天然氣管道，家庭能源負荷規(guī)整為電負荷和熱負荷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于家庭綜合能源需求響應(yīng)的電力削峰決策方法，其特征在于，所述的步驟二中，將模型調(diào)節(jié)條件設(shè)定為在家庭用戶在響應(yīng)方案執(zhí)行前后，家庭對于能源支出的總費用不能增加，總使用成本為F＝F₁+F₂，其中F₁為電能費用，F(xiàn)₂為天然氣費用，在作出響應(yīng)方案之前，家庭用能成本表示為：

其中F_q為實施需求響應(yīng)前的家庭用能費用，F(xiàn)_q1為實施需求響應(yīng)前電能費用，F(xiàn)_q2為實施需求響應(yīng)前天氣然費用，W為用電量，單位度，J為電價，單位元/度，V為天然氣體積，單位米³，K為天然氣價格，單位元/米³，P為用電功率，單位kW，Q為每小時用氣量，t為時間，一天24個小時；

在作出響應(yīng)方案后，家庭用能成本表示為：

根據(jù)模型調(diào)節(jié)的設(shè)定條件，有：

F_q≥F_h

將舒適度模型中以熱能的消耗替代環(huán)境溫濕度，即熱能消費總量不變。

P_{t_q_r}為需求響應(yīng)前轉(zhuǎn)化為熱能形式的電能部分，μ₁為電能轉(zhuǎn)換為熱能效率，μ₂為氣轉(zhuǎn)熱能效率，P_{t_h_r}為需求響應(yīng)后轉(zhuǎn)化為熱能的電能部分；

設(shè)定決策目標為削峰X％，則響應(yīng)后的電力負荷與響應(yīng)前電力負荷的(1-X％)之差最小，即

其中β為削峰目標，以百分比計算。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于家庭綜合能源需求響應(yīng)的電力削峰決策方法，其特征在于，所述的步驟三中，基于步驟二中建立的目標函數(shù)和約束條件，結(jié)合實際情況進行簡化，進行線性規(guī)劃優(yōu)化求解，以削峰電力價格j_t為決策變量，加入邊界條件：

Q_{t_h}≥0

j_t≥J

0≤P_{t_h_r}≤P_{t_q_r}

0≤P_{t_q_r}≤P_{t_q}。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于家庭綜合能源需求響應(yīng)的電力削峰決策方法，其特征在于，所述的步驟四中，基于步驟二和步驟三所求解的分析結(jié)果，可以得到價格調(diào)整幅度：

從而得到價格幅度與削峰幅度的靈敏度，在應(yīng)用中，計劃削峰的數(shù)值乘以靈敏度，:可得到價格調(diào)整幅度：

將家庭綜合能源日負荷歷史數(shù)據(jù)累計數(shù)據(jù)，代入上述模型求解過程，重復(fù)上述步驟一、二、三、四，得到變化的負荷-價格靈敏度數(shù)值，不斷校正結(jié)果。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于家庭綜合能源需求響應(yīng)的電力削峰決策方法，其特征在于，所述的步驟三中，決策目標為削峰10％。