[发明专利]基于负荷聚合商的住宅智能能量路由器综合需求响应方法

说明书

本发明公开了一种基于负荷聚合商的住宅智能能量路由器综合需求响应的方法，提出了一个综合需求响应模型来缓解能源的供需矛盾，该模型包括日前招标和实时调度两个环节，在日前招标环节中，住宅智能能量路由器运营商以获得最大利润为目标，因此在市场竞价环节中引入了非合作博弈的方法；在实时调度环节中，以实时调度量与投标量之间的误差最小为目标来建立调度模型，其中根据负荷的消耗特性将负荷分为4类，并对4类负荷进行建模，这些模型即为调度模型的约束条件；本方法的实施可以缓解电力供应压力，促进多种能源的协同效益，提高智能电网的稳定性。

技术领域

本发明属于智能能源需求响应领域，具体来说，涉及一种基于负荷聚合商的住宅智能能量路由器综合需求响应方法。

背景技术

近年来，随着经济和社会的发展，各行各业的能源需求迅速增长。特别是在能源需求高峰时段，供需紧张的情况时有发生，影响了智能电网的稳定性。因此，需求响应(DR)作为智能电网的核心技术之一，在挖掘需求侧资源、缓解供需矛盾方面发挥着越来越重要的作用。此外，随着环境污染和能源危机的出现，电力、天然气、热力等综合能源体系被引入需求侧。因此，传统的需求响应逐渐向综合需求响应(IDR)发展。综合需求响应(IDR)项目的实施可以缓解电力供应压力，促进多种能源的协同效益。

但总的来说，目前需求响应潜力缺乏深入挖掘，用户响应度不是很高。特别是在住宅需求侧，由于单个住宅用户的需求响应资源水平过低，无法参与需求响应，使得住宅需求侧浪费了过多的柔性资源。基于此背景，负荷聚合商(LA)的概念逐渐出现，其作用主要是集成需求响应资源参与电网调度。这样的组织是一个中间提供者，它聚合用户的柔性资源，然后将聚合的资源卖给电网公司。在负荷聚合商的参与下，住宅需求侧更多柔性负荷可以参与需求响应项目，获得更大的利润。同时，电网可以实现高峰时段的能源需求降低，保证电网的稳定和安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：缓解电力能源供需矛盾，缓解电力能源供应压力，促进多种能源协同效益，提高智能电网的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于负荷聚合商的住宅智能能量路由器综合需求响应方法，包括以下步骤：

步骤10)建立能量管理系统模型；

步骤20)建立住宅智能能量路由器参与日前竞价的非合作博弈模型；

步骤30)建立住宅智能能量路由器参与实时调度的优化模型。

所述的步骤10)中，建立能量管理系统模型过程为：

步骤101)建立能耗模型，如式(1)-(3)所示：

约束条件

其中为时段t中负荷i的投标金额；表示负荷i的最大投标量，因此，住宅智能能量路由器n的个体可行投标量集表示为：

其中表示在各调度T内住宅智能能量路由器n的投标量利润，则所有住宅智能能量路由器运营商的可行能耗集表示为：

L＝L₁×L₂…×L_N 式(3)

步骤102)建立燃气锅炉模型，如式(4)所示：

式中为燃气锅炉住宅智能能量路由器n在t时段的热输出量；是气体消耗率

步骤103)建立投标价格模型，如式(5)-(7)所示：

考虑到市场价格一般与负荷需求水平呈显著的线性关系，即