[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

说明书

本发明公开了一种面向综合能源系统的中长期综合需求响应建模方法，包括以下步骤，搭建综合能源系统调度模型；搭建综合需求响应模型；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。本发明的有益效果：考虑综合能源网络的耦合特性，有助于提高系统调度的经济性；考虑综合能源用户的可替代负荷，有助于对用户用能行为的分析，提升用户效用；考虑用户长期、中期以及短期的需求响应决策，有助于分析长期、中期和短期用户行为之间的耦合关系以及需求侧资源的时间变化特性。

技术领域

本发明涉及购售电方法的技术领域，尤其涉及一种面向综合能源系统的中长期综合需求响应建模方法。

背景技术

近年来，为提高总体用能效率，应对生态环境恶化等问题，以电力系统、天然气系统以及可再生能源系统等多种能源网络耦合互联形成的综合能源系统成为应对方案之一，以电力系统为核心，构建多能互联网络，利用不同能源间相互转换能力，实现能源协同互补。在终端消费时，用户可以通过选择不同种类的能源达到同样的效果。能源间相互耦合与相互替代的特点为需求侧提供了在不同能流间改变用能方法的能力，也为综合需求响应(Integrated Demand Response,IDR)提供了研究背景。IDR为实现综合能源网络中供需双方的双向互动，促进能源消费者转换为能源产消者中提供了重要的切入方向。

目前已有多个国家开始了IDR相关的研究，其中欧洲和北美处在该领域的研究前沿，丹麦、英国、德国、加拿大等国家已经进行了社区层面的小范围试验，并在响应类型、参与器件、用户参与方式等各方面获得了一定的研究成果。也有学者提出了多能源网络和多能源市场下的综合需求响应资源协调运行机制和响应的效益评估方法，大多数的综合需求响应分析仍局限在错峰用电、负荷时序转移上，并未充分挖掘多能互补的区域综合能源系统中负荷之间的可替代性。一般来说，用户长期的投资综合用能设备行为会影响其综合需求响应的最大潜力和用能灵活程度，而这个最大潜力会影响用户对于综合需求响应项目的认可和参与程度，从而最终决定了某次综合需求响应事件用户的实际参与效果，系统动力学可以将需求响应资源的长期潜力、中期潜力、响应情况的分析研究融入同一个模型，但目前鲜有从不同时间维度对综合需求响应资源的影响因素进行分析的研究，往往忽略了长期、中期和短期用户行为之间的耦合作用，也没有考虑需求响应资源的时间变化特性。

综上所述，现有的综合需求响应研究，大多是结合综合需求响应资源的协调运行机制，在短时间尺度上进行小范围的试验。但是这些研究很少从不同时间维度对综合需求响应进行建模及分析，也很少考虑柔性负荷、储能以及电动汽车作为参与主体的响应情况。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种面向综合能源系统的中长期综合需求响应建模方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种面向综合能源系统的中长期综合需求响应建模方法，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。