[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

说明书

本发明公开了一种考虑用户需求响应行为的冷热电联供系统优化调度方法，它包括：搭建冷热电联供系统；构建增大可再生能源就地消纳的控制方法；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；结合CCHP系统和用户侧负荷优化控制的联合优化控制；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；解决了现有需求侧资源不能有效利用、电负荷峰谷差过大、可再生能源就地消纳率不高以及化石能源消耗占比高的问题。

技术领域

本发明属于综合能源系统优化调度技术，尤其涉及一种考虑用户需求响应行为的冷热电联供系统优化调度方法。

背景技术

能源是社会发展的重要物质基础。随着全球经济的快速发展，能源消耗量不断增加，煤炭、石油、天然气等化石能源作为主要的能源利用形式，由于被过度开采利用，导致了温室效应、酸雨等一系列环境问题。因此，如何优化能源消耗结构，尽可能开发利用多种新能源和可再生能源，提高能效，降低环境污染成为亟需解决的问题。基于此，综合能源系统的概念应运而生。其是指在一定的区域范围内，通过对包含常规能源和新能源在内的多种能源进行互补利用，来满足终端用户的用能需求。冷热电联供系统(Combined Cooling,Heating and Power，CCHP)作为一种新型综合能源系统，以能够同时为用户侧提供冷、热、电能的突出优势受到广泛关注。目前，美国、日本、英国等发达国家已对CCHP系统进行了许多研究和应用，而中国起步相对较晚，研究尚处于初期阶段。现今针对CCHP系统的研究，包括系统建模、求解优化及性能评价等方面，尚且存在以下问题：(1)可再生能源技术的快速发展，使得越来越多的可再生能源发电接入系统。这些可再生能源发电出力的不确定性，直接影响到系统优化运行和结果的精确性及可靠性。(2)可再生能源发出的电力，可供系统和用户侧电负荷使用，也可以售往电网，在进行优化时，亟需一种能有效促进可再生能源就地消纳的方法策略。(3)如何优化能源结构，尽可能开发利用多种新能源，降低化石能效消耗占比，实现多种能源互补利用，在同时满足用户多种能源需求的同时进行高效供能是值得考虑的问题。

随着生活水平的提高，居民开始追求更为便捷和智能化的用能方式。同时，居民耗电量的不断增大，也使得电负荷峰谷差增大，给电网造成了巨大供电压力，也给其安全、稳定运行带来了巨大挑战。因此探寻一种更为合理、舒适、智能的用能方式成为大家的期望。目前，微软、谷歌、丰田等企业正在大力研发一种家庭智能化网络控制系统——家庭能量管理系统(Home Energy Management System，HEMS)，它可以根据环境信息、价格信息以及用户的次日用能计划，对家用负荷进行优化调度和直接控制。基于HEMS的用户需求响应行为，使得家用负荷成为一种可控资源。家用负荷耗能高，可控性大，若能对这种资源加以利用，可有效降低峰谷差，缓解电网供电压力，提高电网稳定性。因此，充分利用用户需求响应行为进行综合能源系统优化调度是一个十分重要的研究。目前，有关这方面的研究成果极少，如何协调综合能源系统多能互补方式和用户需求响应行为，在满足用户个性化用能需求的基础上，优化用户用能方案，指导用户合理用能，有效改善能源消耗结构，降低环境污染具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种考虑用户需求响应行为的冷热电联供系统优化调度方法，同时提出一种可以增大可再生能源就地消纳的方法，以解决现有需求侧资源不能有效利用、电负荷峰谷差过大、可再生能源就地消纳率不高以及化石能源消耗占比高的问题。

本发明技术方案是：

一种考虑用户需求响应行为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2、构建增大可再生能源就地消纳的控制方法；