[发明专利]一种计及负荷聚合商的区域综合能源系统优化运行方法

说明书

本发明公开了一种计及负荷聚合商的区域综合能源系统优化运行方法，首先获得区域综合能源系统的电负荷日前预测数据及冷热负荷日前预测数据，负荷聚合商根据指定的不同的需求侧响应计划得到其各自的计及需求侧响应后的区域综合能源系统冷热负荷，以区域综合能源系统总运行成本最低为优化目标，以网络约束、能量生产和转换设备约束、储能设备约束及区域综合能源系统冷热电功率平衡为约束条件，建立最优化模型，得到各供能设备及储能设备的运行功率规划，比较各需求侧响应计划下的运行规划成本，确定最优负荷聚合商需求侧响应计划及各供能设备及储能设备的最优运行规划。本发明方法能有效提高区域综合能源系统运行的经济性。

技术领域

本发明涉及电力系统的多能互补建模优化领域，具体地说是一种考虑基于负荷聚合商的区域综合能源系统运行优化方法。

背景技术

在新能源领域中存在着不同能源形式协同优化的情况，每一种能源在其开发利用的过程中，都需借助多种能源的协同互补才能实现高效利用。然而由于不同能源系统发展的差异，大都是单独规划、单独设计、独立运行，缺乏彼此间的相互协同，会带来能源利用率低、供能系统整体安全性和自愈能力不强等后果。随着智能电网技术的不断发展，分散化的能源市场和能源网络结构使得传统的电力需求侧响应逐渐向综合需求侧响应的方向发展，原本分布分散、随机性较强且难以调控的中小型负荷转变为可按照需求和用户意愿进行自动调控的负荷。然而，大量不同类型且分散的负荷同时进行调度，不仅难以形成规模效应，而且调度难度大。

目前的研究成果中，对基于能源集线器模型的区域综合能源系统建模虽然有不少关于需求侧响应的拓展，然而对于基于负荷聚合商的需求侧响应的市场机制拓展以及温控负荷聚合商的多能互补，目前仍然没有相关的公开报导。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种计及负荷聚合商的区域综合能源系统优化运行方法，以期实现对区域综合能源系统中的能量生产和转换设备的最优调度，提高综合能源系统的经济性。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明计及负荷聚合商的区域综合能源系统优化运行方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、获得区域综合能源系统的电负荷日前预测数据及冷热负荷日前预测数据：

所述区域综合能源系统电负荷日前预测数据是利用历史电负荷数据，并通过时间序列预测法得到；所述区域综合能源系统冷热负荷日前预测数据是利用日前气温数据，并通过一阶等效热参数模型得到；

步骤2、建立基于负荷聚合商的需求侧响应模型；

所述负荷聚合商通过与用户达成协议制定需求侧响应计划，所述需求侧响应计划是指在对用户舒适度影响较小的前提下，使冷热负荷响应电网侧调度，降低高峰时段电力需求，从而缓解电网压力，保证安全运行；所述基于负荷聚合商的需求侧响应模型是根据所述需求侧响应的不同计划，得到其各自的计及需求侧响应后的区域综合能源系统冷热负荷；

步骤3、建立区域综合能源系统冷热电功率平衡模型；

所述区域综合能源系统冷热电功率平衡模型包括：电负荷功率平衡模型、冬季供热功率平衡关系和夏季供冷功率平衡模型；

步骤4、建立并求解区域综合能源系统运行优化模型

所述区域综合能源系统运行优化模型是以区域综合能源系统总运行成本最低为优化目标，以网络约束、供能设备约束、储能设备约束以及区域综合能源系统冷热电功率平衡为约束条件，得到各供能设备及储能设备的日前功率优化结果，实现计及负荷聚合商的区域综合能源系统优化运行。

本发明计及负荷聚合商的区域综合能源系统优化运行方法的特点也在于：

将一天24小时划分为48个等长的时段，每个时段的时长为ΔT，以每个时段内的数据平均值作为相应时段的数据取值；