[发明专利]计及综合需求响应不确定性的系统动态概率能流分析方法

说明书

本发明公开了一种计及综合需求响应不确定性的系统动态概率能流分析方法及计算设备，该方法包括：据电‑气互联系统的特性，建立面向动态概率能流分析的源网侧模型；基于所述源网侧模型，结合终端用能负荷的特性，构建综合需求侧响应模型，所述综合需求侧响应模型中包括多个传统概率性变量和不确定变量；对所述综合需求侧响应模型中的各不确定变量进行一致化处理，以更新所述综合需求侧响应模型；确定最优动态电价，根据所述最优动态电价下各类负荷的实际响应量分布，对更新后的综合需求侧响应模型进行再次更新；求解再次更新后的综合需求侧响应模型，以计算出所述电‑气互联系统的动态概率能流。

技术领域

本发明涉及能源电力领域，特别涉及一种计及综合需求响应不确定性的系统动态概率能流分析方法及计算设备。

背景技术

提高终端能源消费效率、促进清洁能源规模化利用是未来能源电力系统发展面临的重要目标。综合能源系统(integrated energy system，IES)通过借助新型转换设备(如电转气等)将不同能源形式耦合，利用统一的运行调度平台对其进行协调管理，为上述目标实现提供了有效解决方案。在IES中，以电-气互联系统(interconnected electricity-gasenergy system，IEGES)的使用最为广泛。

然而，不同于传统电力系统，IES下多种能源载体互联融合，加之大量不确定性因素的存在(如可再生能源发电)，将显著改变各能源系统原有运行状态。目前，针对IES下多能流计算分析，考虑到IES中负荷及可再生能源发电存在的不确定性，通过借鉴电力系统概率潮流的概念，提出了面向IES的概率能流(probabilistic energy flow，PEF)计算方法。进一步的，根据能源集线器模型，提出了适用于含高比例风电的IEGES的PEF分析框架。但是，上述分析方案中，终端负荷大多被视为恒定参数，并未考虑实际情况下可能存在的各类需求侧管理措施对IES运行的影响。而在实际IES中，由于各类信息通讯技术的广泛应用，系统运行者可采用必要的技术经济手段引导用户主动调整自身用能行为，通过改变负荷的时空分布，从而推动系统整体运行效率的提高。

在以上研究中，针对综合需求响应(integrated demand response，IDR)的特性分析大多仅局限于直控型负荷情况，而对于非直控型IDR(例如实时价格项目)及用户响应行为不确定性的影响尚未充分关注。与直控型IDR项目不同，非直控模式下用户根据实时价格信号调整自身用能行为，不同用户在生活习惯、理性程度与行为偏好上的天然差异使其需求响应能力(responsivity)存在高度的不确定性与特异性。然而，在实际工程中，由于IES运营者受测量手段等限制，很多情况下往往难以获得用户对于不同类型能源使用偏好及替代意愿的准确信息，因此为IDR不确定性建模及其在IES中的运行状态分析带来巨大挑战。

发明内容

为此，本发明提供一种计及综合需求响应不确定性的系统动态概率能流分析的技术方案，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种计及综合需求响应不确定性的系统动态概率能流分析方法，适于在计算设备中执行，该方法包括如下步骤：首先，根据电-气互联系统的特性，建立面向动态概率能流分析的源网侧模型；基于源网侧模型，结合终端用能负荷的特性，构建综合需求侧响应模型，综合需求侧响应模型中包括多个传统概率性变量和不确定变量；对综合需求侧响应模型中的各不确定变量进行一致化处理，以更新综合需求侧响应模型；确定最优动态电价，根据最优动态电价下各类负荷的实际响应量分布，对更新后的综合需求侧响应模型进行再次更新；求解再次更新后的综合需求侧响应模型，以计算出电-气互联系统的动态概率能流。

可选地，在根据本发明的计及综合需求响应不确定性的系统动态概率能流分析方法中，电-气互联系统为以燃气机组和电转气设备作为耦合元件，通过集成整合电力网络和天然气网络而形成的系统。