[发明专利]一种基于动态能源价格策略的综合需求响应方法

说明书

本发明涉及一种基于动态能源价格策略的综合需求响应方法；构建了由多个综合能源供应商、多个微能源网运营商和一个独立综合能源系统运营商构成的综合能源系统能量管理框架；提出分布式梯度投影迭代算法，实现了实时动态能源价格以及供需各方优化运行策略的分布式求解，弥补了传统集中优化算法需要依赖于供需各方完全信息以及现有能量优化方法难以考虑供需侧互动的缺陷，确保了供需各方隐私信息安全、促进了供需互动并实现了能源供需实时平衡；通过动态电价和天然气价格引导综合能源消费，实现多能互补和替代用能。

技术领域

本发明涉及一种基于动态能源价格策略的综合需求响应方法，属于综合能源系统能量管理技术领域。

背景技术

多能源的耦合使得综合能源消费者不仅可以通过负荷转移或削减来参与需求响应项目，而且可以通过改变用能类型、以替代用能和多能互补的形式参与需求响应。在此背景下，传统的电力需求响应演变成了考虑替代用能和多能互补的综合需求响应。

随着多种能源系统的深度融合，构建分散化的区域多能源交易市场，以实现多种能源的就地交易是未来能源系统应对大规模、小体量能源单元大规模接入的重要手段。多能源市场的构建使得现有的能源供应商从单一能源供应商逐步转变为综合能源供应商，参与综合需求响应计划的对象也从传统的电力用户转变为微能源网运营商。以综合能源服务商、微能源网以及独立综合能源系统运营商(综合能源交易平台)等为核心的多能源交易市场架构将成为未来多能源交易的发展趋势。随着综合能源服务业务的推广以及多能源市场的构建，如何通过能源价格机制来引导综合需求响应的实施，是区域综合能源系统能量调度管理亟待解决的问题之一。

目前已有针对综合能源系统综合需求响应或分布式优化运行的相关研究，如专利CN201710422977.6“含多主体的多能互补微电网分布式优化调度方法”基于ADMM框架，公布了一种含热电联产系统运营商和光伏用户群的多能互补微电网分布式优化调度方法，该方法可保护运营商和用户的隐私信息；专利CN201811257992.0“多微网的综合能源系统热电能流分布式优化方法和装置”公布了一种多微能源网的综合能源系统热电能流分布式优化方法，利用ADMM算法对各微能源网的总运行成本函数就行分布式求解，得到综合能源系统的优化运行结果；文献“基于Stackelberg博弈模型的综合能源系统均衡交互策略”提出了一个基于多主多从Stackelberg博弈的能源交易模型，并提出一个分布式算法求解了多个分布式能源站和用户之间的均衡交互策略；文献“From Demand Response in Smart GridToward Integrated Demand Response in Smart Energy Hub”提出了含多个微能源网，一个电力公司和一个天然气公司的综合能源系统的综合需求响应模型，并基于潜博弈方法对微能源网的运行策略进行优化求解；文献“A Decentralized Energy ManagementFramework for Energy Hubs in Dynamic Pricing Markets”提出基于线性动态能源价格的微能源网调度方法，并基于精确潜博弈方法求解了微能源网的优化运行策略。

总之，目前在综合能源系统能量优化管理方面，大多采用集中式优化算法求解系统的优化运行方案和调度策略，这种思路需要知道供需侧参与主体的设备、需求偏好等完全信息，不利于保护供需各方的隐私安全；部分采用分布式优化算法的调度策略也较少考虑供需侧互动，现有方法多为已知能源价格情况下综合能源系统优化运行问题，能源用户仅仅是能源价格的被动接受者，且能源供应侧大多仅考虑单个能源供应商，目前尚缺乏基于实时动态能源价格对含由多个综合能源供应商和多个综合能源消费者构成的综合能源系统进行能量管理的综合需求响应方法。

发明内容