基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法技术方案

基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法：计及综合能源系统中固定型负荷、调节型负荷、转移型负荷和替代型负荷的响应特性，建立综合能源系统的用户侧综合需求响应模型；计及综合能源系统中园区的外部能量输入和园区内的多类型能量生产、转换、存储设备，建立综合能源系统的园区侧综合需求响应模型，与用户侧综合需求响应模型构成综合能源系统的综合需求响应模型；建立负荷随机不确定模型和风光鲁棒不确定模型，与综合需求响应模型相结合，构成基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行模型，采用混合整数线性规划方法对该模型进行求解。本发明专利技术能够发挥多种能源间的互补共济优势，实现综合能源系统的经济灵活高效运行。

【技术实现步骤摘要】
基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法
本专利技术涉及一种综合能源系统优化运行方法。特别是涉及一种基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法。
技术介绍
随着化石能源的逐渐枯竭和环境污染问题的日益加重，世界能源格局面临巨大挑战，亟需进一步调整能源生产和消费模式以适应新时代的发展需求。综合能源系统(integratedenergysystem,IES)能够实现冷、热、电、气等多种能源的梯级有效利用，有效促进可再生能源消纳，已成为当今能源领域研究的热点。目前，国内外针对综合能源系统优化运行的相关研究已取得大量成果，随着综合能源网络架构下冷、热、电、气的耦合深度逐渐加强，传统电力需求响应逐步扩展为综合需求响应，综合需求响应(integrateddemandresponse,IDR)已成为综合能源领域研究的重要组成部分，仍需进一步研究分析IDR在综合能源系统优化运行中的调控作用。因此，基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行研究具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)计及综合能源系统中固定型负荷、调节型负荷、转移型负荷和替代型负荷的响应特性，建立综合能源系统的用户侧综合需求响应模型；/n2)计及综合能源系统中园区的外部能量输入和园区内的多类型能量生产、转换、存储设备，建立综合能源系统的园区侧综合需求响应模型，并与步骤1)所建立综合能源系统的用户侧综合需求响应模型共同构成综合能源系统的综合需求响应模型；/n3)分别采用随机优化和鲁棒优化方法建立负荷随机不确定模型和风光鲁棒不确定模型，并与步骤2)所述的综合能源系统的综合需求响应模型相结合，共同构成基于综合需求响应的综...

【技术特征摘要】
1.一种基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)计及综合能源系统中固定型负荷、调节型负荷、转移型负荷和替代型负荷的响应特性，建立综合能源系统的用户侧综合需求响应模型；
2)计及综合能源系统中园区的外部能量输入和园区内的多类型能量生产、转换、存储设备，建立综合能源系统的园区侧综合需求响应模型，并与步骤1)所建立综合能源系统的用户侧综合需求响应模型共同构成综合能源系统的综合需求响应模型；
3)分别采用随机优化和鲁棒优化方法建立负荷随机不确定模型和风光鲁棒不确定模型，并与步骤2)所述的综合能源系统的综合需求响应模型相结合，共同构成基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行模型，并采用混合整数线性规划方法对所述的基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行模型进行求解。


2.根据权利要求1所述的基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法，其特征在于，步骤1)所述的综合能源系统中固定型负荷、调节型负荷、转移型负荷和替代型负荷的响应特性具体如下：
(1)固定型负荷
固定型负荷通常不参与需求响应，但当系统处于事故或紧急状况时进行强制切除负荷ΔLels以保障系统安全；
(2)调节型负荷



式中，L分别为响应前后的负荷量；ΔLadj、Ladj,max分别为调节型负荷变化量及变化上限；
(3)转移型负荷






式中，ΔLsft、Lsft,max分别为转移型负荷变化量及变化上限；E为能源价格弹性矩阵；Δp为能源价格变化率矩阵；
(4)替代型负荷






式中，ΔLrpl、Lrpl,max分别为替代型负荷变化量及变化上限；K为能源替代转换矩阵。


3.根据权利要求1所述的基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法，其特征在于，步骤1)所述的综合能源系统的用户侧综合需求响应模型如下：



式中，ΔLDR为负荷需求响应总变化量；ΔLels为固定型负荷紧急切除量。


4.根据权利要求1所述的基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法，其特征在于，步骤2)所述的综合能源系统的园区侧综合需求响应模型如下：



式中，L为响应后的负荷量；Pin、Pde、Ptr、Ps分别为园区外部能量输入矩阵和园区内的能量生产、转换、存储变量矩阵；Cin、Cde、Ctr、Cs分别为园区外部能量输入耦合系数矩阵和园区内的能量生产、转换、存储耦合系数矩阵；ηt、ηhe分别为变压器和热交换器的变换效率；分别为微燃机的气转电和气转热效率；Hng为天然气低热值；ηec、ηac分别为电制冷机和吸收式制冷机的制冷系数；Pb、Gb、Hb分别为系统的购电量、购气量、购热量；Ppv、Pwt分别为光伏、风电出力功率；Gmt为微燃机的天然气耗量；Pec为电制冷机耗电功率；Hac为吸收式制冷机的耗热功率；Pes,c、Pes,d分别为电储能的充、放能功率；Pgs,c、Pgs,d分别为气储能的充、放能功率；Phs,c、Phs,d分别为热储能的充、放能功率；Pcs,c、Pcs,d分别为冷储能的充、放能功率。


5.根据权利要求1所述的基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法，其特征在于，步骤2)所述的综合能源系统的综合需求响应模型如下：
L＝CP
具体表示为：



式中，L为响应后的负荷量；P、C分别为综合能源系统的综合能量矩阵及综合耦合系数矩阵；L为响应前的负荷量；ΔLadj、ΔLsft、ΔLrpl和ΔLels分别为调节型负荷变化量、转移型负荷变化量、替代型负荷变化量和固定型负荷紧急切除量；Cin、Cde、Ctr、Cs分别为园区外部能量输入耦合系数矩阵和园区内的能量生产、转换、存储耦合系数矩阵；Pin、Pde、Ptr、Ps分别为园区外部能量输入矩阵和园区内的能量生产、转换、存储相关变量矩阵。


6.根据权利要求1所述的基于综合需求响应的综合能源系统随机鲁棒优化运行方法，其特征在于，步骤3)所述的负荷随机不确定模型和风光鲁棒不确定模型如下：
(1)负荷随机不确定模型



式中，ΔPL为负荷功率预测误差，服从正态分布，f(ΔPL)为ΔPL的概率密度函数，且均值为0，标准差为σL；e、π均为数学常数；
(2)风光鲁棒不确定模型
ΔPDG∈[-λ1ΔPDG,h,λ2ΔPDG,h]
其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，王子轩，郭天宇，殷云星，蔡永青，李建宜，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北;13