[发明专利]一种基于激励需求响应的综合能源系统联络线功率控制方法

说明书

一种基于激励需求响应的综合能源系统联络线功率控制方法，步骤为：1)分析工业园区不同负荷用户的运行特点，建立工业园区综合能源系统内部多种负荷响应特性模型；2)建立激励型需求侧响应机制下包含负荷调控的园区综合能源系统联络线功率控制数学模型；3)采用序列二次规划算法求解园区综合能源系统联络线功率控制模型，生成各可控单元的功率调节指令，实现兼顾经济性及多方利益需求的园区综合能源系统联络线功率的控制。本发明充分考虑储能设备能源形式的多样化、不同可控负荷调度成本的差异性，无需对园区内部各类用户制定统一规范的补偿标准，有利于兼顾各方利益，提升工业园区综合能源系统运行的可靠性和安全性，满足联络线功率的控制需求。

技术领域

本发明涉及一种综合能源系统联络线功率控制方法。

背景技术

工业园区具备多样的分布式能源和可控资源，具备良好的调控灵活性，在参与辅助服务及需求响应实施方面具备较大优势，近年来国家能源局和电网部门均相应出台了一系列政策鼓励多元用户工业园区积极参与能源辅助服务及可再生能源消纳。但要实现工业园区良好的需求辅助服务，其与上级电网之间精确的联络线交互功率控制是关键，而工业园区中可再生能源种类多、随机波动大，多种能源之间相互耦合转换不确定，负荷需求也受制于生产任务而呈现强随机性，这些新特性使得工业园区在联络线功率控制方面面临极大挑战。

针对工业园区综合能源系统联络线功率控制，现有研究多采取整合园区内部所有机组和储能设备形成可控单元对功率进行统一调控的传统控制方式。而实际上，工业园区内包含有多个用能生产企业，隶属于不同的利益主体，整体呈现出多主体能源协同共享、利益相互独立的运行模式，若仍采用现有的集中管控的方式一方面难以兼顾各利益主体间的利益需求，同时由于数据和参数隐私，往往不能获取全部模型参数而设计全局控制策略，因此很难继续适用。

尽管已有相关研究探索了基于博弈论、多智能体或者需求响应互动的新型控制模式，以实现多方主体利益均衡下的联络线功率控制，但现有研究中所采用的互动方式及激励响应措施均较为单一，而考虑到工业园区能源设备形式的多样化、主体利益的差异化，不同可控需求响应单元的调度成本差异性较大，很难通过简单单一的需求响应机制对各类用户制定统一规范的需求响应激励措施及补偿标准来响应调节。而通过扩大内部备用机组容量来应对功率波动的方式既不经济，同时也会增加系统运行控制的难度。因此迫切需要研究更加合理高效、更加精细化的针对工业园区特性的联络线功率控制方案。

发明内容

为了综合考虑工业园区综合能源系统的实际运行特点并建立一个更具针对性的联络线功率控制方案，本发明以典型的具有多利益主体结构的工业生产园区为例，提出一种差异化激励性需求响应的工业园区综合能源系统联络线功率控制方法。本发明采用激励型需求侧响应的功率控制方法，可以突破原有的负荷、储能由园区统一管理、成本被动分摊的控制运行模式，通过激励各企业用户参与联络线响应控制，充分调动企业内部的可控单元，并配合园区自建的备用机组，通过协调配合可以在维持园区多能源功率平衡的前提下，实现对联络线功率计划的有效跟踪，实现多方共赢。

本发明综合能源系统联络线功率控制方法包括以下步骤：

(1)分析工业园区不同负荷用户的运行特点，建立工业园区综合能源系统内部多种负荷响应特性模型；

(2)建立激励型需求侧响应机制下包含负荷调控的园区综合能源系统联络线功率控制数学模型；

(3)采用序列二次规划算法对园区综合能源系统联络线功率控制模型求解，生成各可控单元的功率调节指令，实现兼顾经济性及多方利益需求的园区综合能源系统联络线功率精确控制。

所述步骤(1)分析不同负荷用户的运行特点，建立工业园区综合能源系统内部多种负荷响应特性模型，包括建立储能设备、空调负荷用户、电动汽车负荷用户响应特性模型等步骤：

步骤(1-1)：建立工业园区中储能用户对激励方案的功率响应特性模型如式(1)所示：