[发明专利]一种考虑用户需求响应的冷热电联供系统优化调度方法

权利要求书

1.一种考虑用户需求响应的冷热电联供系统优化调度方法，它包括：

步骤1、搭建冷热电联供系统；

步骤1所述冷热电联供系统包括：包含光电、风电可再生能源发电，同时考虑天然气、生物质能和地热能的利用，燃气锅炉消耗天然气产生热能，燃气轮机消耗天然气产生电能，同时产生大量的烟气；餐厨垃圾经厌氧发酵后产生沼气，利用沼气内燃机消耗沼气进行发电；各类燃气机运行过程中产生的余热，经余热回收系统回收，以实现能量的梯级利用；地源热泵用浅层地热能作为热源以实现地热能的利用；电制冷机消耗电能产生冷能；当系统中产生的热能大于需求时，多余热能存储到蓄能装置或耗散在大气中；当产生的热能小于需求时，蓄能装置释放能量；吸收式制冷机作为一种冷热能转换设备吸收热能转化为冷能，以满足用户冷负荷需求；系统优先利用居民区里的生物质能和地热能，当不能满足用户用能需求时再考虑购入电能和天然气；

步骤2、构建增大可再生能源就地消纳的控制方法；

步骤2所述构建增大可再生能源就地消纳的控制方法包括：当系统发电量之和大于耗电量和电负荷需求时：(1)蓄电池处于满电状态，此时蓄电池不充电，多余电量售往电网；(2)蓄电池不处于满电状态，此时强行令蓄电池进行充电，消耗多余发电量，从而增大可再生能源就地消纳；

步骤3、基于HEMS对用户侧负荷进行优化控制，分析用户负荷的耗能特性和使用特征对负荷进行分类，将家用负荷分为电负荷、冷负荷和热负荷；同时考虑电动汽车和蓄电池的充放电功能，在分类的基础上针对不同种类负荷的运行特性进行分析计算；

步骤3所述考虑电动汽车和蓄电池的充放电功能，在分类的基础上针对不同种类负荷的运行特性进行分析计算的方法包括：

步骤3.1、负荷的频繁投切行为：引入中断次数和中断时间间隔进行描述；

式中：μ_i,t为设备i在t时段的状态变量，μ_i,t＝1时表示设备运行，μ_i,t＝0时设备不运行；设备的允许起止运行时间为T_i^start、T_i^end；N_i为设备i的中断次数；N_i^max为最大允许中断次数；D_i为最小中断时间间隔；D_i^min为最小允许中断间隔时间；

步骤3.2、冷热负荷具有时间不可控性，在满足用户舒适度的基础上在允许的温度范围内进行调控；

步骤3.3、设备间的关联性分析，包括使用时间存在先后顺序的设备以及使用时间具有重合的设备，通过利用设备的典型日数据，计算关联度来进行约束；计算步骤如下：(1)计算各设备之间的关联度：在典型日数据中，若设备m的启停时间分别为和设备n的启停时间分别为和则：

其中，δ_mn为设备m和设备n的关联度；

时，设备m与设备n的使用时间重叠；

时设备m与设备n的使用时间不重叠，此时r_mn＝0；

(2)利用关联度对设备的启、停时间进行修正：

其中，为设备n的优化启动时间，N为与设备m有关联性且典型运行时间重叠的设备个数；

步骤3.4、考虑电动汽车的出行计划，在出行时段，电动汽车的电量与前一时段的电量及行驶的里程数有关，如式(7)，为电动汽车出行时段行驶的里程数，ξ^EV为每千米耗电量：

步骤4、结合CCHP系统和用户侧负荷优化控制的联合优化控制；

步骤4所述结合CCHP系统和用户侧负荷优化控制的联合优化控制包括：首先，根据用户的习惯用能方式，计算各时段单位供能价格；然后根据单位供能价格进行用户侧负荷优化，得到更为合理的用户用能方案，指导用户进行合理用能；最后，根据负荷优化后用户的冷热电消耗值，对CCHP系统进行优化，从而得到各设备最佳出力、与电网交互的电功率、天然气购买量、地热能消耗量、生物质能消耗量以及系统成本；

步骤5、针对模型中光伏和风电出力的不确定性，基于多场景技术进行分析和处理；

步骤5所述针对模型中光伏和风电出力的不确定性，基于多场景技术进行分析和处理时，光照强度拟服从Beta分布，风速拟服从Weiull分布，采用拉丁超立方采样场景生成和同步回代场景削减来处理系统的不确定性。