[发明专利]一种基于源荷匹配度的多综合能源社区能源调度系统及方法

说明书

本发明公开的基于源荷匹配度的多综合能源社区能源调度系统及方法，包括管理中心和多个综合能源社区，各综合能源社区之间、综合能源社区与管理中心之间开展电能交互和信息交互，管理中心依据源荷匹配策略使各综合能源社区之间进行电能交互系统供需平衡；当各综合能源社区之间进行电能交互仍无法满足负荷需求时，管理中心从电网购电；管理中心建立匹配指标，实现同一时段中缺额的社区和盈余的社区之间的快速对接，排除因交互能量少而传输损耗占比高的社区，减少了信息的流通；以单个综合能源社区调度成本及多综合能源社区交互成本共同最小化为目标，求解的优化调度结果可以有效降低综合能源社区总运行成本，并且实现各主体在追求最大利益的同时兼顾主体间的效益均衡。

技术领域

本发明涉及市场能源分配技术领域，具体涉及一种基于源荷匹配度的多综合能源社区能源调度系统及方法。

背景技术

能源互联网建设是寻求资源节约、环境友好的可持续发展道路的重要举措，使区域内冷热电气并行发展、生产和供应间协同优化成为可能，而园区级综合能源服务商是其应用典型之一。当前，分布式能源因灵活高效、清洁环保、多元互动等优势，在现代能源系统的渗透率持续上升。传统园区用户侧电能的生产和消费方式也得以改变，利用用户终端设备进行信息互动和能量互连完成智能用电以及能源与信息的双向交互，另一方面，电力市场配售分离改革使更多新兴主体涌入市场。综合能源服务商正从供应商到服务商转变，社区服务商作为社区能源管理者，可根据市场发布的信息实现供需平衡，但仅靠社区内部协调无法实现能源利用率最大化。因此，如何开展多用户多区域能源互通，实现内部资源合理共享，提升经济效益成具有重大的经济效益与社会意义。

社区级综合能源服务商能源互通技术的实质是对区域内的负荷量、电源出力和天气等信息进行收集和预测，在日前负责规划机组出力，进而实现社区内部能源生产与供应之间的协同。社区之间通过物理和信息方式连接，综合能源服务商利用各社区用电行为的互补性和交互关系，进一步实现能源良好利用和供需平衡。

目前，国内外学者对需求侧分布式资源互动方式的研究已有初步成果。国内外学者首先根据可再生能源功率输出预测值、日前电价信号和用户偏好，构建了针对个体用户的需求侧资源优化调度模型。进一步研究了社区级综合能源服务商能源管理模式，以应对个体用户不确定性强、能源容量小的问题。之后一些学者研究了不同的一组智能建筑群间电能共享的模式，实现了能源管理成本和碳排放量显著降低。

现有的研究大多是从单个综合能源服务商的角度对社区内资源进行优化，欠缺了对综合能源服务商主体间能源共享模式的考虑，同时在追求多主体能源交互时未考虑不同主体间源荷匹配度问题，不利于实现综合能源系统内资源最优调配。

发明内容

针对当前多个综合能源社区调节能力以集中优化为主，未考虑不同综合能源社区间源荷曲线匹配度的情况。本发明考虑了基于光伏和负荷数据的综合Spearman常数和欧式距离的匹配指标，以能源交互成本最小为目标，对多综合能源服务商服务效益进行优化。同时，分析单个综合能源服务商的内部供能结构和多能流动关系，搭建了含电动汽车和多个能源转换设备的数学模型，并建立以购能成本、设备运维成本和电动汽车电池损耗成本最小的目标函标；有效提升系统整体经济性和光伏消纳能力，模型中匹配指标的引入也使得能源传输效率得到提升。

本发明通过下述技术方案实现：一种基于源荷匹配度的多综合能源社区能源调度系统，包括管理中心和多个综合能源社区，各综合能源社区之间、综合能源社区与管理中心之间开展电能交互和信息交互；

所述综合能源社区内部为光伏运行和微型燃气轮机运行提供的二次能源网络，综合能源社区内部电能、热能和冷能之间进行能源相互转换；

综合能源社区收集各自区域内综合能源信息并传送至管理中心，管理中心将所有综合能源社区的综合能源信息输入源荷匹配度指标模型计算得到源荷匹配策略；

管理中心依据源荷匹配策略使各综合能源社区之间进行电能交互实现各综合能源社区能源的供需平衡；