基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法技术

本发明专利技术涉及电力技术领域，尤其涉及基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法，包括：S1：调度中心发布当前生产机组出力情况，各用户发布当前时段的负荷需求；S2：将考虑和不考虑用户n参与激励型综合需求响应两种情况下的系统能源生产成本之差，作为该用户参与需求响应的经济激励；S3：各用户更新当前时段的负荷需求；S4：比较各用户更新前后的负荷需求，若所有用户的负荷需求不变，则转至步骤S5；否则返回步骤S2；S5：调度中心根据各用户当前时段的负荷需求安排生产机组出力。本发明专利技术考虑了综合能源系统背景下的用户热电负荷存在耦合特性，利用经济激励手段激发用户参与需求响应的积极性，辅助高峰时段的新能源消纳。

Real-time New Energy Assisted Absorption Method Based on Incentive Comprehensive Demand Response

【技术实现步骤摘要】
基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法
本专利技术涉及电力
，尤其涉及基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法。
技术介绍
综合能源系统是实现高比例新能源接入和消纳的有效手段。综合需求响应是需求响应技术在综合能源系统背景下的扩展。目前，用户侧需求响应技术主要采用基于电价的传统电力需求响应策略，调度中心利用能源单价引导用户调整电负荷曲线，以达到削峰填谷的作用。这种需求响应策略未考虑到用户侧多能耦合的特性，无法最大程度上发挥用户的调度潜力。而且，在电价引导机制下的需求响应策略下，供需两侧优化目标通常是经济性指标最优，可再生能源利用效率受供需主体的经济性约束，而无法进一步提高。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术提出了基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法。详见下文描述：基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法，包括以下步骤：S1：调度中心发布当前生产机组出力情况，各用户发布当前时段的负荷需求；S2：将考虑和不考虑用户n参与激励型综合需求响应两种情况下的系统能源生产成本之差，作为该用户参与需求响应的经济激励；S3：各用户更新当前时段的负荷需求；S4：比较各用户更新前后的负荷需求，若所有用户的负荷需求不变，则转至步骤S5；否则返回步骤S2；S5：调度中心根据各用户当前时段的负荷需求安排生产机组出力。优选的，所述当前生产机组出力情况的计算模型为：其中，和分别为t时段的购气单价和购电单价；Lgas、ηCHP和RCHP分为热电联产CHP机组的天然气热值、发电效率和热电比；为t时段的新能源最大发电功率；和分别为用户n在t时段的电负荷和热负荷；N为用户数量；max{,}表征取较大值函数；Δt为调度时间间隔。优选的，所述用户参与需求响应的经济激励的数学模型为：其中，为不考虑用户n参与的t时段系统能源生产成本。优选的，所述不考虑用户n参与的t时段系统能源生产成本的计算模型为：优选的，所述各用户更新当前时段的负荷需求的数学模型如下：其中，和分别为用户n在第i+1次交互迭代发布的电负荷和热负荷需求；为用户n在第i+1次交互迭代的用能成本；和代表用户群除用户n以外其他用户的电负荷和热负荷需求；N-{k}代表除用户n以外的其他用户集合；用户n假定第i+1次迭代和第i次迭代的其他用户的负荷需求维持不变。优选的，所述调度中心根据各用户当前时段的负荷需求安排生产机组出力的计算模型为：其中，和分别为用户n在t时段的更新后的电负荷和热负荷。优选的，所述调度中心发布当前生产机组出力情况后还包括：建立当前生产机组出力约束模型对当前生产机组的出力进行约束。优选的，所述建立当前生产机组出力约束模型为：其中，和分别为CHP机组的最小电出力和最大电出力；为联络线最大传输功率。优选的，所述各用户发布当前时段的负荷需求后还包括：建立用户热电负荷耦合约束模型对各用户热电负荷进行约束。优选的，所述用户热电负荷耦合约束模型为：其中，和分别为用户n在t时段的电能需求、热能需求和冷能需求，是指实际生活中的直接能源需求；分别为用户n自身具备的电力变压器效率和电制热(电制冷)设备的转换效率；分别为用户n自身具备的换热装置的换热效率和热制冷设备的转换效率；和分别为用户n在t时段的最小电负荷和最大电负荷需求。采用本专利技术提出的技术方案，可实现如下有益效果：本专利技术通过电价机制引导用户消纳新能源的调度方法之后，利用经济激励手段激发用户参与需求响应的积极性，辅助高峰时段的新能源消纳；考虑了综合能源系统背景下的用户热电负荷存在耦合特性，提高了用户侧热电负荷的调度潜力。【附图说明】图1为本专利技术流程架图；图2为本专利技术实施例中各用户的直接能源需求图；图3为本专利技术实施例中风电最大出力预测曲线图；图4为电价机制引导用户消纳风电的调度策略作用后的系统能源生产方案；图5为本专利技术技术方案作用后的系统能源生产方案。【具体实施方式】下面结合附图和具体的实施例对本专利技术技术方案的具体实施方式作进一步地详细描述。本专利技术的基本思想是通过电价机制引导用户消纳新能源的调度方法之后，利用经济激励手段激发用户参与需求响应的积极性，辅助弃风高峰时段的新能源消纳；考虑了综合能源系统背景下的用户热电负荷存在耦合特性，提高了用户侧热电负荷的调度潜力。如图1所示，一种基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法，包括以下步骤：S1：调度中心发布当前生产机组出力情况，各用户发布当前时段的负荷需求；生产机组实时将当前的出力情况传输到调度中心，具体的传输方式可以是有线传输或者无线传输。调度中心实时发布当前生产机组的出力情况到服务器平台或其他共享平台。同时，各用户通过智能终端发布当前时段的负荷需求到服务器平台或其他共享平台。上述智能终端可以是智能手机、计算机等智能设备。在本实施例中，当前生产机组出力情况的计算模型为：其中，和分别为t时段的购气单价和购电单价；Lgas、ηCHP和RCHP分为热电联产CHP机组的天然气热值、发电效率和热电比；为t时段的新能源最大发电功率；和分别为用户n在t时段的电负荷和热负荷；N为用户数量；max{,}表征取较大值函数；Δt为调度时间间隔。通过当前生产机组出力情况的计算模型可以计算得到当前生产机组的出力情况。S2：将考虑和不考虑用户n参与激励型综合需求响应两种情况下的系统能源生产成本之差，作为该用户参与需求响应的经济激励；激励型综合需求响应是指需求响应实施机构根据电力系统供需状况制定相应政策，用户在系统需要或电力紧张时减少电力需求，以此获得直接补偿或其他时段的优惠电价，包括直接负荷控制(DirectLoadControl，DLC)、可中断负荷(InterruptibleLoad，IL)、需求侧竞价(DemandSideBidding，DSB)、紧急需求响应(EmergencyDemandResponse，EDR)、容量市场项目和辅助服务项目等。参与用户获得的激励一般有两种方式：一是独立于现有电价政策的直接补偿；二是在现有电价基础上给予折扣优惠。而现有技术中用户直接补偿或其他时段的优惠电价的尺度是人为根据经验或者固定的比例来实施，其中如果经济激励的尺度较大会造成电力公司的亏损，而如果经济激励的尺度较小则起到削峰填谷的作用有限。在本实施例中，将考虑和不考虑用户n参与激励型综合需求响应两种情况下的系统能源生产成本之差，作为该用户参与需求响应的经济激励，在电力公司不亏损的前提下，充分利用系统能源生产成本差，能够起到更好的激励作用。其中，用户参与需求响应的经济激励的数学模型为：其中，为不考虑用户n参与的t时段系统能源生产成本。其中，不考虑用户n参与的t时段系统能源生产成本的计算模型为：S3：各用户更新当前时段的负荷需求；用户受到经济激励的引导，在新能源机组出力较大的情况下，将尽可能地提高电负荷需求，相应地，用户热负荷需求也将大幅降低，使得CHP机组的电出力进一步降低，为新能源并网扩大空间，实现了能源的优化利用，节约了生产成本。各用户更新当前时段的负荷需求的数学模型如下：其中，和分别为用户n在第i+1次交互迭代发布的电负荷和热负荷需求；为用户n在第i+1次交互迭代的用能成本；和代表用户群除用户n以外其他用户的电负荷和热负荷需求；N-{k}代表除用户n以外的其他用户集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：调度中心发布当前生产机组出力情况，各用户发布当前时段的负荷需求；S2：将考虑和不考虑用户n参与激励型综合需求响应两种情况下的系统能源生产成本之差，作为该用户参与需求响应的经济激励；S3：各用户更新当前时段的负荷需求；S4：比较各用户更新前后的负荷需求，若所有用户的负荷需求不变，则转至步骤S5；否则返回步骤S2；S5：调度中心根据各用户当前时段的负荷需求安排生产机组出力。

【技术特征摘要】
1.基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：调度中心发布当前生产机组出力情况，各用户发布当前时段的负荷需求；S2：将考虑和不考虑用户n参与激励型综合需求响应两种情况下的系统能源生产成本之差，作为该用户参与需求响应的经济激励；S3：各用户更新当前时段的负荷需求；S4：比较各用户更新前后的负荷需求，若所有用户的负荷需求不变，则转至步骤S5；否则返回步骤S2；S5：调度中心根据各用户当前时段的负荷需求安排生产机组出力。2.根据权利要求1所述的基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法，其特征在于，所述当前生产机组出力情况的计算模型为：其中，和分别为t时段的购气单价和购电单价；Lgas、ηCHP和RCHP分为热电联产CHP机组的天然气热值、发电效率和热电比；为t时段的新能源最大发电功率；和分别为用户n在t时段的电负荷和热负荷；N为用户数量；max{,}表征取较大值函数；Δt为调度时间间隔。3.根据权利要求2所述的基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法，其特征在于，所述用户参与需求响应的经济激励的数学模型为：其中，为不考虑用户n参与的t时段系统能源生产成本。4.根据权利要求3所述的基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法，其特征在于，所述不考虑用户n参与的t时段系统能源生产成本的计算模型为：5.根据权利要求1所述的基于激励型综合需求响应的实时新能源辅助消纳方法，其特征在于，所述各用户更新当前时段的负荷需求的数学模型如下：其中，和分别为用户n在第i+1次交互迭代发布的电负荷和热负荷需求；为...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晨，张睿清，汤瀚博，邹宏亮，曾晓，施昌伟，吴健，汤义勤，应国德，陈林云，吕坚华，徐旭，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司台州供电公司，国家电网有限公司，郑州大学，三峡大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33