[发明专利]一种多能源聚合商参与的综合需求响应方法和系统

说明书

本发明涉及一种多能源聚合商参与的综合需求响应方法与系统，主要服务于综合能源市场中需求响应技术的实施，具体流程包括：整合综合能源各能流情况，建立多能源聚合商模型；采集用户用能需求及响应特性；建立多能源聚合商综合需求响应模型和用户综合需求响应模型；建立多能源聚合商和用户的主从博弈模型，求解综合需求响应最优均衡解。本发明的设计基于多能源聚合商和用户的协调交互，通过多能源聚合商对多种能源和用户负荷的聚合能力，结合不同用户的响应特性，实现了多能源聚合商和用户参与综合需求响应的双赢。

技术领域

本发明涉及综合能源和需求响应领域，具体涉及一种多能源聚合商参与的综合需求响应方法和系统。

背景技术

需求响应作为需求侧管理的重要技术，实现了电力系统的削峰调频、消纳平衡等问题。但传统的电力需求响应受限于能源的单一化，无法适应日益复杂的多能源耦合业务，当用户对电能响应意愿较低时，难以达到需求响应实施的预期效果，发展潜力有限。综合需求响应在传统电力需求响应的基础上进行了发展和延伸，通过多种能源的耦合替代，实现了用户多元负荷共同参与需求响应的目标，既提高了需求响应的范围和潜力，也保障了用户参与需求响应时的用能满意度。

个体用户因为规模与体量的原因无法直接参与能源市场的交易，且其配备能源耦合设备也不具备经济性。多能源聚合商通过能源代理和负荷集成，是连接个体用户和能源交易市场的重要中介。一方面可以从能源市场购入各种能源并通过耦合设备实现能源供给结构的优化，另一方面可以针对不同用户参与响应的特性不同制定差异化激励策略，从而完成综合需求响应的实施计划。这样既完成了能源供给侧的响应目标，又满足了不同用户差异化的响应特性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种多能源聚合商参与的综合需求响应方法和系统，以期实现多能源聚合商和用户参与综合需求响应的协同优化，在保障不同用户用能效益的基础上降低多能源聚合商的响应成本。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种多能源聚合商参与的综合需求响应方法，具体包括：

(1)建立多能源聚合商模型，负责整合电、热、气三种能源的输入、转换与输出，包含从能源交易市场购入三种能源，通过能源耦合设备进行能源转换，以及聚合所辖用户的三种能源负荷，涉及能流图的绘制和能量耦合方程的建立；

(2)多能源聚合商采集并汇总所辖用户的用能需求以及参与综合需求响应的特性，包含用户对三种能源的响应意愿，以及用户对参与响应的最低激励价格需求；

(3)建立多能源聚合商参与的综合需求响应模型，包含多能源聚合商和用户目标函数的建立，约束条件的设定，以及求解后得到的最优激励策略变量；

(4)基于步骤3建立的综合需求响应模型，建立多能源聚合商和用户之间的主从博弈模型，求解得到多能源聚合商和用户参与综合需求响应的最优均衡激励策略。

另一方面，本发明还涉及一种多能源聚合商参与的综合需求响应系统，包括以下模块：

用户信息采集模块，用于收集用户的能源使用情况和对需求响应的认知情况，分析统计用户对参与不同能源需求响应的意愿程度以及对参与响应获得激励补贴的最低需求；

多能源聚合商建模模块，用于在多能源交易市场和用户之间建立桥梁，聚合多能能源的供应以及用户的多元负荷，并具备能源转换功能，包括能量枢纽的建立，各能源耦合设备的建模以及能量平衡方程的建立；

综合需求响应建模模块，用于结合多能源聚合商和用户的实际响应情况，建立多能源聚合商和用户在参与综合需求响应时的模型，包括两者的目标函数和约束条件等，以期求解得到多能源聚合商参与的最优综合需求响应激励策略；