[发明专利]综合能源系统参与需求侧响应的边际成本计算方法

说明书

本发明提供了一种综合能源系统参与需求侧响应的边际成本计算方法，建立综合能源系统内部运营优化模型，求解得到综合能源系统全天预期运营成本和园区预期电网用电计划；在园区预期电网用电计划的基础上削减综合能源系统指定的需求响应容量,将削减后的电网用电计划固定输入综合能源系统内部运营优化模型，得到综合能源系统参与需求侧响应后的全天运营成本，其与预期运营成本的差值即为综合能源系统参与需求响应的变动成本，在不考虑空载成本的情况下通过二次成本函数拟合出综合能源系统参与需求侧响应的边际成本。本方法作为综合能源系统参与需求侧响应的依据，具有重要的现实意义和良好的应用前景。

技术领域

本发明属于电力市场领域，涉及成本计算，尤其是一种综合能源系统参与需求侧响应的边际成本计算方法。

背景技术

综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行，协同管理、交互响应和互补互济的新型一体化的能源系统。综合能源系统主要着眼于解决能源系统自身面临的问题和发展需求，强调多种能源的综合开发利用，涵盖电、热、冷、气、交通等多个能源系统，可以在规划、运行中实现不同能源系统的优势互补，有助于可再生能源的大规模接入和高效利用，提高能效、降低费用。

目前综合能源系统参与电力市场方面的研究主要集中在基于需求响应的综合能源优化控制、计及需求侧响应的电-气耦合配网协同规划、基于公共储能的互联综合能源系统架构、综合需求响应的过程分析、基于竞价模式的需求响应用户优化策略、综合能源系统业模式等方面，缺乏综合能源系统参与需求侧响应的边际成本计算方法，综合能源系统难以充分利用市场竞争降低自身运营成本，扩大自身收益。

因此，综合能源系统迫切需要一种适合国内电力市场建设现状的需求侧响应边际成本计算方法，提高综合能源系统参与市场的积极性，促进国内可再生能源发展。

发明内容

本发明的目的是为促进新兴市场主体的发展，提供了综合能源系统参与需求侧响应的边际成本计算方法，具有效果显著、降本增效、促进清洁能源消纳等特点。

本发明公开了综合能源系统参与需求侧响应的边际成本计算方法，包括：收集综合能源系统内部设备、园区负荷预测系统、新能源出力预测系统和电力市场现货价格预测系统的各项数据；构建综合能源系统内部运营优化模型，包括：将电网用电成本、燃气成本、储能成本作为综合能源系统的变动成本并以最小运营成本为目标函数，以园区各类负荷刚性需求为前提建立园区内部电力负荷、供热负荷、供冷负荷需求平衡关系，根据蓄电池充放电特性采用平均充放电功率、充放电容量区间和充放电时间占比等要素构建蓄电池充放电约束，根据冷热电三联供CCHP机组采用冷-电、热-电半解耦构建机组柔性约束，采用冷-热耗电完全解耦构建地源热泵冷热联供约束，采用风光部分消纳原则构建风光消纳约束；将园区电网用电计划作为决策变量求解上述综合能源系统内部运营优化模型得到综合能源系统全天预期运营成本和园区预期电网用电计划；根据指定的需求响应容量削减园区电网用电计划固定并再次求解综合能源系统内部运营优化模型得到综合能源系统参与需求响应的变动成本；在不考虑空载成本的情况下采用二次成本函数拟合出综合能源系统参与需求侧响应的边际成本。本方法可用于计算综合能源系统参与电力市场需求侧响应的边际成本，作为综合能源系统参与需求侧响应的依据，具有重要的现实意义和良好的应用前景。