[发明专利]一种综合能源系统的需求响应建模方法

权利要求书

1.一种综合能源系统的需求响应建模方法，其特征在于：包括以下步骤，

建立区域电-气互联综合能源系统的基本结构，通过所述区域电-气互联综合能源系统的基本结构分别建立电网模型、气网模型和调度模型来构建区域电-气互联综合能源系统调度模型；

通过获取所述区域电-气互联综合能源系统的节点能源价格建立用户气-电替代负荷模型，并分别建立用户用能的估值函数、基于演化博弈的用户用能消费福利最大化模型来构建基于演化博弈的需求响应模型；

建立所述基于演化博弈的用户用能消费福利最大化模型还包括以下步骤，

用户i在t时刻对电力和天然气用能激励的响应收益分别表示为：

其中，和分别表示用户i在t时刻响应电力激励和天然气激励的收益；和分别表示用户i在t时刻响应激励的电量和天然气量；和分别表示t时刻所有用户聚合的响应激励的电量是和天然气量，P_t^-e以及P_t^-g分别表示响应电力激励和天然气激励的价格；用户用能消费福利最大化表达为：

其中，λ_e和λ_g分别为大于0的权重系数，且满足λ_e+λ_g＝1。

2.如权利要求1所述的综合能源系统的需求响应建模方法，其特征在于：建立所述区域电-气互联综合能源系统的基本结构还包括以下步骤，

通过电转气与燃气轮机设备构建电–气互联综合能源系统的能量枢纽，实现电力网络与天然气网络间的双向能量流动，使电–气网络的耦合更加紧密，构成所述区域电-气互联综合能源系统。

3.如权利要求2所述的综合能源系统的需求响应建模方法，其特征在于：分别建立的所述电网模型、气网模型和调度模型，其中，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；所述调度模型考虑系统对电和天然气的调度成本，且所述调度成本还包括火电机组发电成本、天然气气源供气成本、燃气轮机运行成本和电转气运行成本。

4.如权利要求3所述的综合能源系统的需求响应建模方法，其特征在于：所述获取区域电-气互联综合能源系统节点能源价格还包括分别获取节点电价和节点气价。

5.如权利要求4所述的综合能源系统的需求响应建模方法，其特征在于：所述获取节点电价还包括以下步骤，

根据电-气互联网络节点电力平衡约束：

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，用该值来表示节点天然气电价记为

6.如权利要求5所述的综合能源系统的需求响应建模方法，其特征在于：所述获取节点气价还包括以下步骤，

根据电-气互联网络节点天然气平衡约束：

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

7.如权利要求6所述的综合能源系统的需求响应建模方法，其特征在于：建立所述用户气-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表示为：

天然气负荷表示为

其中：为t时刻用户用气替代电的负荷；为t时刻用户用电替代气的负荷；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；ρ_e/g为气-电替代系数。

8.如权利要求7所述的综合能源系统的需求响应建模方法，其特征在于：建立所述用户用能的估值函数还包括以下步骤，

微观经济学中常用用户需求曲线来描述价格和需求间的关系，且有需求随价格上升而下降的规律，该规律可以表示为：q＝a·p^ε；

其中：q为用户用能消耗量；a为常数；p为用户用能的价格，ε为需求-价格弹性系数；将用户的估值函数表示为用户市场消费剩余量，则用户用电的估值函数为：

其中，表示用户i在时间间隔t的电力刚性负荷；ε_e表示用户用电需求-价格弹性系数；

所述用户用气的估值函数为：

其中，表示用户i在时间间隔t的天然气刚性负荷；ε_g表示用户用气需求-价格弹性系数。