[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

说明书

本发明公开一种区域综合能源系统柔性负荷储能化建模方法，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；S2、建立可中断负荷储能化模型：结合电锅炉作为可中断负荷的运行特性，建立储能化模型；S3、建立可削减负荷储能化模型：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，从而建立储能化模型。本发明充分发掘冷热电负荷参与需求响应潜力，在综合能源系统优化调度过程中表现出较好模型复用性和快速收敛性。

技术领域

本发明涉及区域综合能源系统领域，具体的是一种区域综合能源系统柔性负荷储能化建模方法。

背景技术

区域综合能源系统整合了风能、太阳能、天然气等一次能源，通过综合不同类型的能源生产以及供应方式，在供给侧、传输侧和需求侧实现冷/热/电/气的协同优化，从而实现能源结构的优化，减少对传统化石能源的依赖。

随着多种能源形式的加入，设备种类和数量急剧增加，给区域内能量流分布计算造成一定难度。此外，系统中的不同元件使得多种能源相互耦合，耦合能源的不同特性决定了区域综合能源系统具有异质性和非线性的特点。因此，亟需一个通用的、规范化的模型，能够清晰的表示设备参与系统调度时的资源特性，并且采用的建模方法需具备复用性，使得模型易于扩展，简化计算过程以适应更大的系统。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种区域综合能源系统柔性负荷储能化建模方法，充分发掘冷热电负荷参与需求响应潜力，在综合能源系统优化调度过程中表现出较好模型复用性和快速收敛性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种区域综合能源系统柔性负荷储能化建模方法，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：