[发明专利]一种考虑二维综合需求响应的市场机构能源动态定价宏观调控方法及系统

说明书

本发明公开了一种考虑二维综合需求响应的市场机构能源动态定价宏观调控方法及系统，属于综合能源系统模型构建和优化领域。首先建立用户侧基于时间维度用能负荷削减或转移的二维综合需求响应模型和基于能源维度用能替代转换的二维综合需求响应模型；再建立综合考虑供需双方利益的综合能源系统多目标优化模型；最后采用变量替代法对模型线性化处理，通过供需双方对立优化得到不同主体重要性下的最优动态能源价格。通过在时间和能源维度的相互作用减小峰谷负荷差异，在考虑供需双方的利益的同时制定较优的定价机制和运营策略，为多能源市场的协调运行提供支撑，利于未来多能源市场的协调规划，也有利于提高综合能源系统运行的经济性和可靠性。

技术领域

本发明属于综合能源系统模型构建和优化领域，涉及一种考虑二维综合需求响应的市场机构能源动态定价宏观调控方法及系统。

背景技术

随着工业的发展和社会机械化程度的提高，能源消耗和全球环境问题日益突出，许多国家都在寻求能源行业的转变和突破。电力行业作为能源消耗的主要部门之一，需要努力调整能源结构，实现低碳环保。为了开辟灵活、高效、可靠的能源利用新途径，综合能源系统(IES)已成为电力行业突破的热点。而且随着电力与燃气、热力系统耦合日渐紧密，未来将形成以电力系统为核心的综合能源系统。电力市场的不断完善使需求响应(DR)技术在智能综合能源系统(SIES)中发挥了巨大的作用。它可以更好地加强供需双方的联系，进而创新智能综合能源系统中反馈所需的技术手段，为储能和可再生能源的应用创造条件，使综合能源系统实现多能源互补，促进能源的梯级利用。

但是，电网的稳定性会受到可再生能源的波动性和不稳定性的影响。而且，供需不匹配会导致新能源利用效率低下。作为解决这一问题的关键支撑技术之一，综合需求响应(IDR)可以通过实现负荷削减转移和用能替代转换两种技术手段，在满足需求侧用户用能的舒适度和经济性的条件下，有效促进电网的安全运行。目前，对综合需求响应的研究还处于起步阶段，对不同功能特性需求响应技术之间的相互影响的研究较为缺乏，并且对于考虑系统不同利益主体的多能源市场能源价格动态调控方法也有待进一步研究。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种考虑二维综合需求响应的市场机构能源动态定价宏观调控方法及系统，旨在解决现有技术中不能同时考虑供需双方的经济利益和二维综合需求响应的灵活性,不能满足需求侧用户舒适度和经济性的条件，不能根据不同用户的偏好实施适当的能源定价策略的技术问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开的一种考虑二维综合需求响应的市场机构能源动态定价宏观调控方法，包括以下步骤：

步骤1、建立用户侧基于时间维度用能负荷削减或转移的二维综合需求响应模型，以及基于能源维度用能替代转换的二维综合需求响应模型；

步骤2、权衡综合能源系统供需双方的利益，在考虑二维综合需求响应的条件下，采用高度解耦的多步建模方法建立综合考虑供需双方利益的综合能源系统多目标优化模型；

步骤3、根据未来多能源市场协调规划体系，将能源价格作为步骤2中综合考虑供需双方利益的综合能源系统多目标优化模型的决策变量，采用变量替代法对综合考虑供需双方利益的综合能源系统多目标优化模型进行线性化处理，通过供需双方对立优化得到不同主体重要性下的最优能源动态价格。

优选地，在步骤1中，建立用户侧基于时间维度用能负荷削减或转移的二维综合需求响应模型，用来降低峰谷差，建立用户侧基于时间维度用能负荷削减或转移的二维综合需求响应模型如下：

式中，表示用户对时间维度上需求响应的参与度；是初始负荷；是时间段t内可转移的负载；u^t是一个0-1变量；为实时负荷；