[发明专利]一种区域综合能源系统柔性负荷储能化建模方法

权利要求书

1.一种区域综合能源系统柔性负荷储能化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立可转移负荷储能化模型：

结合可转移负荷用电行为可从电价较高的时刻转移到电价较低的时刻，但其用电行为仍会发生且总用电量保持不变的特性，建立储能化模型如下：

式(1)和(2)中：表示可转移负荷t时刻的荷能状态，表示可转移负荷在第x次参与负荷转入时，从当前响应阶段开始时刻到t时刻转入的电功率累积量，表示可转移负荷在第y次参与负荷转出时，从当前响应阶段起始时刻到t时刻转出的电功率累积量，和分别为可转移负荷最大转入量和转出量，和分别为可转移负荷的荷能状态上下限，和分别为可转移负荷第x次和第y次参与负荷转入、转出的起始时刻；

S2、建立可中断负荷储能化模型：

负荷侧按可中断策略配置的电锅炉实为综合能源系统中可中断且大小可调的电负荷，结合电锅炉作为可中断负荷的运行特性，其储能化模型如下所示：

式(3)和(4)中：表示电锅炉t时刻的荷能状态，和分别为电锅炉的荷能状态上下限，为电锅炉t时刻消耗的电功率，为电锅炉单位时段最大耗电功率，可由设备参数中最大供热量和供热效率算出，T_Z为电锅炉强制关停时段；

S3、建立可削减负荷储能化模型：

冷、热负荷中的温控负荷可在一定范围内削减负荷量来降低总负荷峰值，通过根据用户舒适度范围将传统可削减负荷曲线转换为一个温度区间，将可削减负荷由固定值转换为柔性值，其储能化模型如下所示：

式(5)和(6)中：为可削减负荷t时刻的荷能状态，和分别为可削减负荷的荷能状态上下限，为t时刻媒介温度，和分别为由用户舒适度范围决定的媒介温度上下限；

所述可转移负荷与可削减负荷采用储能化建模方法参与区域综合能源系统日前热电协同调度时需建立如下优化模型：

A、目标函数：

区域综合能源系统日前调度阶段的总运行成本包括区域购售电费用购气费用参与日前调度供能设备运维费用以及参与日前调度的GES设备需求响应补贴费用具体为：

式(7)中：为区域购售电费用，为购气费用，为参与日前调度供能设备运维费用，为参与日前调度的GES设备需求响应补贴费用，为t时刻联络线功率，和为分时购售电价，为t时刻热电联产机组从天然气供应商处购气功率，C_gas为购气价，i和j对应电力/热力系统内包含的供电/供热设备标号，N_P和N_h分别为供电/供热设备数目，和分别为各个供电/供热设备t时刻的工作状态，P_i^t和分别为各个供电/供热设备t时刻的出力值，f(P_i^t)和分别为各个供电/供热设备运维费用二次函数，和分别为t时刻可削减负荷转入、转出的热功率，和分别为单位负荷转入、转出补偿费用，为t时刻负荷被削减的电功率，c_TL为可削减负荷的单位补偿费用；

B、约束条件：

电功率平衡约束应满足下式：

式(8)中：和分别为t时刻风机、光伏和热电联产机组出力；为t时刻联络线功率；为GES设备参与日前电力调度的充/放电功率总和；为t时刻原始电负荷；

热功率平衡约束应满足下式：

式(9)中：为t时刻热电联产机组供热量，为广义储能设备参与热力调度的充/放热功率总和，为t时刻原始热负荷

其他约束：

区域综合能源系统日前调度模型除需满足上述电、热功率平衡约束外，还需满足联络线功率传输约束以及供能设备运行约束；

所述可中断负荷采用储能化建模方法参与区域综合能源系统日内电力调度时需建立如下优化模型：

a、目标函数：

区域综合能源系统日内调度阶段的总运行成本包括区域购售电费用参与日内调度供能设备运维费用以及参与日内调度的GES设备需求响应补贴费用

式(10)中：为区域购售电费用，为参与日内调度供能设备运维费用，为参与日内调度的GES设备需求响应补贴费用，和为分时购售电价，为t时刻联络线功率，为t时刻热电联产机组的工作状态，为t时刻热电联产机组供电功率，为t时刻储电装置的工作状态，为t时刻储电装置充/放电功率，c_EB为可中断负荷的单位负荷需求响应成本，为电锅炉t时刻消耗的电功率；

b、约束条件：

电功率平衡约束：

式(11)中：和分别为t时刻风机、光伏和热电联产机组出力，为t时刻联络线功率，为结合日前调度结果的GES设备参与日内电力调度的充/放电功率总和；为t时刻原始电负荷；

其他约束：

日内调度模型的其他约束除调度间隔由1h变为15min外，其他均与日前调度相同。