[发明专利]一种面向综合能源系统的中长期综合需求响应建模方法

权利要求书

1.一种面向综合能源系统的中长期综合需求响应建模方法，其特征在于：包括以下步骤，

以区域电-气互联综合能源系统网络为基础，耦合节点通过冷热电三联供设备联结园区级热网，构成园区级冷-热-电-气的综合能源系统结构，并通过分别建立热网模型、气网模型、电网模型和调度模型搭建综合能源系统调度模型；

获取节点能源价格建立气-电/热-电替代负荷模型，并通过建立用户效用最大化模型搭建综合需求响应模型；

基于不同时间尺度的需求响应水平且运用系统动力学，通过建立长期综合需求响应决策模型、中期综合需求响应决策模型以及短期综合需求响应决策模型搭建基于中长期时间维度的综合需求响应系统动力学模型；

将柔性负荷、储能以及电动汽车作为长期综合需求响应的参与主体进行需求响应分析。

2.如权利要求1所述的面向综合能源系统的中长期综合需求响应建模方法，其特征在于：建立的所述热网模型、气网模型、电网模型和调度模型，其中，

所述热网模型考虑节点流量平衡、节点功率融合、负荷取用特性、供回水温度约束以及管段传热特性；

所述气网模型考虑管道流量约束、气源点约束、流量平衡约束、压缩机约束以及节点压力约束；

所述电网模型考虑节点功率平衡、机组出力约束、爬坡约束以及支路潮流约束；

所述调度模型考虑系统对电和天然气的调度成本，所述调度成本包括火电机组发电成本，天然气气源供气成本以及电转气运行成本。

3.如权利要求1或2所述的面向综合能源系统的中长期综合需求响应建模方法，其特征在于：所述获取节点能源价格还包括以下步骤，

根据电-气互联网络节点能量平衡约束确定节点能源价格，从而获取节点电价以及节点气价如下所示：

上式中的右侧分别为节点电力负荷和节点天然气负荷，每当节点电力负荷增加1，目标函数值F即系统运行成本，会对应改变，产生一个与电力网络节点对应的边际值，用该值来表示节点电价，记为同样的，每当节点天然气负荷增加1，目标函数值同样会对应改变，产生一个与天然气网络节点对应的边际值，用该值来表示节点天然气价格，记为

为t时刻节点i上的气源供气流量；为t时刻节点i上的电转气供气流量；为t时刻节点i上燃气轮机消耗的天然气流量；为t时刻节点i上的天然气负荷；为t时刻节点i上CCHP消耗的天然气流量；

为t时刻节点i上火电机组的有功出力；为t时刻节点i上风电机组的有功出力；为t时刻节点i上燃气轮机的有功出力；为t时刻节点i上的有功负荷；P_ij,t为t时刻线路ij上的有功功率。

4.如权利要求3所述的面向综合能源系统的中长期综合需求响应建模方法，其特征在于：所述建立气-电/热-电替代负荷模型还包括以下步骤，

对于用户i，在t时刻，经用能替代项目调节后的电负荷可表示为：调节后的天然气负荷表示为：调节后的热负荷表示为：

其中：为t时刻用户用气替代电的负荷；为t时刻用户用热替代电的负荷；为参与用能替代项目前的用户电力负荷值；为参与用能替代项目前的用户天然气负荷值；为参与用能替代项目前的用户热负荷值；ρ_e/g为气-电替代系数；ρ_e/h为热-电替代系数；

5.如权利要求1、2或4任一所述的面向综合能源系统的中长期综合需求响应建模方法，其特征在于：所述建立用户效用最大化模型还包括以下步骤，

用户效用模型包括用户的用电效用、用气效用以及用热效用，表示为：

其中，U为用户i的综合用能效用，λ_e、λ_g以及λ_h分别为用户用电、用气以及用热效用的权重系数，以及分别为用户i的用电、用气以及用热满意度函数，为用户i的纯用电负荷，为用户i的纯用气负荷，为用户i的纯用热负荷，分别为由冷热电联产系统供给纯热负荷所消耗的电能和天然气，为由所述综合能源系统调度模型求得的节点电价和节点气价。