[發明專利]考慮能源價格不確定性的園區綜合能源系統風險評估方法

在審

• 申請號: 202210196973.1
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114626702A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李俊賢;張桂紅;張祥成;黃存強
• 申請（專利權）人: 國網青海省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/15;G06F17/16;G06F17/18
• 代理公司: 天津盈佳知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12224
• 代理人: 孫寶蕓

本發明公開了一種考慮能源價格不確定性的園區綜合能源系統風險評估方法，考慮NGP和EP的異方差效應，采用廣義自回歸條件異方差模型建立NGP和EP的時變邊緣分布模型；采用動態Copula函數和動態條件相關模型，建立NGP和EP的動態聯合分布，描述NGP和EP的時變相關性和不確定性；在此基礎上，采用蒙特卡羅法生成NGP和EP場景。構建PIES動態風險評估模型，采用條件風險值作為風險度量，量化PIES規劃方案的風險損失。本發明考慮了能源價格的時變相關性及其不確定性，可有效評估能源價格不確定性對PIES規劃造成的風險損失。

技術領域

本發明涉及園區綜合能源系統風險評估技術領域，尤其涉及一種考慮能源價格不確定性的園區綜合能源系統風險評估方法。

背景技術

近年來，隨著多能互補技術的推廣，綜合能源系統(integrated energy system,IES)迅速發展。園區綜合能源系統(park-level integrated energy system,PIES)是用戶側IES的典型模式，規劃對其的運行和管理至關重要。PIES的主要輸入能源是天然氣和電力，其受天然氣價格(natural gas price,NGP)和電價(electricity price,EP)的影響很大，由于NGP和EP具有較強的波動性，給PIES的規劃和運行帶來了風險，需要對其進行評估以指導PIES的規劃，提高規劃方案的抗風險能力。

目前，許多學者對IES的風險評估進行了研究。對于IES規劃中的風險評估，文獻[1]采用條件風險值(conditional value at risk,CVaR)來評估電氣互聯系統擴展規劃中設備突發故障造成的成本損失。文獻[2]提出了用于評估IES中能源網絡相互作用引起的多重相關風險的故障概率指標。文獻[3]提出了考慮燃料價格和技術發展不確定性的風險度量指標。對于IES運行中的風險評估，文獻[4]研究了七個風險指標，以量化電力、天然氣和供熱耦合系統中風能、太陽能和電能的削減程度。文獻[5]提出了一種基于博弈論的熱電耦合系統風險評估方法。文獻[6]研究了用于水資源和能源資源交互風險評估的Copula分析和系統動力學方法。

上述研究主要考慮了可再生能源和負荷的不確定性，對IES規劃和運行的風險評估進行了研究，但較少考慮NGP和EP的不確定性。在PIES長時間尺度的規劃周期中，能源價格會受到能源政策、市場機制等因素的影響，給PIES的規劃帶來風險損失。此外，由于供需變化和不同類型能源的互補替代作用，NGP和EP之間存在時變相關性，給風險評估帶來了額外的困難。

因此，急需一種考慮能源價格不確定性的園區綜合能源系統動態風險評估方法。

發明內容

本發明提供了一種考慮能源價格不確定性的園區綜合能源系統風險評估方法，本發明解決了由于天然氣價格和電力價格的波動性和時變相關性給PIES規劃帶來風險的有效評估難題，建立了考慮NGP和EP時變相關性的GARCH-Copula-DCC模型，基于此，生成了若干場景模擬NGP和EP未來可能出現的情況，構建了PIES風險評估模型,采用CVaR量化因能源價格的不確定性給規劃方案造成的風險損失。本發明考慮了能源價格的不確定性及其時變相關性，可準確評估其給PIES規劃帶來的風險。

詳見下文描述：

一種考慮能源價格不確定性的園區綜合能源系統風險評估方法，所述方法考慮了NGP和EP的時變相關性，在此基礎上，評估NGP和EP的不確定性給PIES規劃帶來的風險損失，為PIES規劃提供有效的風險評估工具，包括以下步驟：