[发明专利]基于激励的需求响应下综合能源系统元件选址定容方法

说明书

本申请涉及基于激励的需求响应下综合能源系统元件选址定容方法，属于综合能源需求侧响应研究领域，该方法包括：针对综合能源系统中元件的类型和数量，构建基于激励的需求响应下的系统模型；确定选址定容的目标函数；基于系统模型，对目标函数进行求解，算出系统的最低净成本以及系统在净成本最低的情况下各个元件的容量；将系统的最低净成本与未考虑需求响应的系统净成本进行比对，并计算下降的成本百分比；根据成本百分比和各个元件的容量进行选址定容。本申请实施例在容量优化过程中考虑了用户经济利益和系统电力储备，即，有效的将需求响应应用于综合能源系统的容量优化中，从而达到降低综合能源系统的净成本的有益效果。

技术领域

本申请涉及综合能源需求侧响应研究领域，特别是涉及基于激励的需求响应下综合能源系统元件选址定容方法。

背景技术

2006年美国能源部首次提出需求响应的概念，是指电网与用户双向互动，引导用户在峰荷时段降低电力需求或在低谷时段增加电力需求，以达到新增较少的装机容量达到系统的电力供需平衡目的，实现社会效益最好、各方收益、最低成本能源服务。

在能源互联网背景下，分散化的能源市场和能源网络结构使得传统的电力需求侧响应逐步向综合需求侧响应的方向发展。针对于此，2015年国外学者Aras Sheikhi和Shahab Bahrami首次提出了综合需求响应(IDR)的概念。相较于传统需求响应将负荷进行时间平移的技术手段，综合需求响应将能源替代和转换作为技术手段引入到了需求响应中。综合需求侧响应依托于用户侧的多能源智能管理系统，其通过电力市场、天然气市场、碳交易市场等多个能源市场的价格或激励信号引导改变用户的综合用能行为。综合需求侧响应的实施目标是实现能源互联网中供需双侧资源协调优化，提高用户用能的可替代性，提高能源互联网中多能源系统以及多能源市场的运行稳定性和运行效率。

随着电力市场的逐步改革和综合能源市场的不断发展，系统运营者可充分利用价格信号以及激励响应等因素，充分利用需求侧资源，终端能源用户可作为需求响应的直接参与者参与调度运行，为提高综合能源系统运行的经济性和可靠性提供重要保障。

目前现有的一些文献引入了一个舒适指标，通过用户主动参与需求侧响应计划来实施奖励。需求侧响应是为了应对电力市场的间歇性风电而实施的。在另外一些文献中，需求侧响应计划被重新制定，以减少智能电网结构下的电费。还有一部分文献，针对具有可再生能源和能量存储的负载中心的不可延迟负载，提出了一种需求响应策略，以优化可再生能源的功耗。

目前针对相关技术中如何将需求响应应用于综合能源系统的容量优化中以降低综合能源系统的净成本，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于激励的需求响应下综合能源系统元件选址定容方法和系统，以至少解决相关技术中如何将需求响应应用于综合能源系统的容量优化中以降低综合能源系统的净成本的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于激励的需求响应下综合能源系统元件选址定容方法，包括：针对综合能源系统中元件的类型和数量，构建基于激励的需求响应下的系统模型；确定选址定容的目标函数；基于所述系统模型，对所述目标函数进行求解，算出所述系统的最低净成本以及所述系统在净成本最低的情况下各个所述元件的容量；将所述系统的最低净成本与未考虑需求响应的系统净成本进行比对，并计算下降的成本百分比；根据所述成本百分比和各个所述元件的容量进行选址定容。

在其中一些实施例中，在所述元件包括柴油发电机的情况下，所述构建基于激励的需求响应下的系统模型包括：

用于供应负载和备用的在线柴油发电机的最小数量MinDG_on为：

MinDG_on(t)＝ceil((P_load(t)+R_s)/P_r(dg))