[发明专利]基于综合需求侧响应的综合能源系统运行控制方法及系统

说明书

本公开提出了基于综合需求侧响应的综合能源系统运行控制方法及系统，包括：考虑电、冷、热负荷参与综合需求侧响应，基于综合能源系统的结构组成，构建能量平衡模型；基于能量平衡模型，获得综合能源系统中不同能量间存在耦合关系的表达式；利用能量间的耦合关系，获得热电机组能量输出曲线，并根据热电机组的能量输出曲线将用户需求划分为不同的类型；根据以上负荷类型的划分，基于综合需求侧响应模型和能量平衡模型，分别制定相应的设备运行和需求侧响应策略。实现系统能量输出与用能负荷的高效匹配。

技术领域

本公开属于环保与节能控制技术领域，尤其涉及基于综合需求侧响应的综合能源系统运行控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

面对日益严峻的能源和环境问题，构建低碳、清洁、安全、高效的绿色能源供需体系是大势所趋。综合能源系统利用能量生产、转换、存储等技术，集成了区域内的电、气、冷、热等多种形式的能源，能够提高新能源消纳率与能源综合利用率，备受关注。运行策略是决定系统能否高质量运行的关键。但新能源具有不确定性和波动性，加之系统的能量输出受供能设备的能量耦合关系约束，极易导致能量供需不匹配，难以避免的造成能源浪费、经济性差等问题。

需求侧响应通过主动调控原有用能方式，减少或者推移某时段的负荷来匹配能量供应。但目前的需求响应多以电负荷为主，少有研究考虑热/冷负荷调控，并未充分利用能量间的耦合关系，以实现能量高效匹配。

另外，目前需求侧响应研究大多以分时电价和激励政策响应进行负荷的削峰填谷，但未考虑与供能策略的匹配关系，尤其供能侧的热电联供机组的电、热能存在耦合关系，以分时电价和激励政策进行的需求侧响应，极易造成与供能策略不匹配的问题，影响系统性能。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了基于综合需求侧响应的综合能源系统运行控制方法，该方法利用能量间的耦合关系，通过对需求侧电、冷、热负荷的灵活调控，实现系统能量供需间的高效匹配，以提高系统性能。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了基于综合需求侧响应的综合能源系统运行控制方法，包括：

考虑电、冷、热负荷参与综合需求侧响应，基于综合能源系统的结构组成，构建能量平衡模型；

基于能量平衡模型，获得综合能源系统中不同能量间存在耦合关系的表达式；

利用能量间的耦合关系，获得热电机组能量输出曲线，并根据热电机组的能量输出曲线将用户需求划分为不同的类型；

根据以上负荷类型的划分，基于综合需求侧响应模型和能量平衡模型，分别制定相应的设备运行和需求侧响应策略。

进一步的技术方案，所述综合能源系统中，电负荷由光伏、热电机组与电网满足；冷负荷由电制冷机、吸收式制冷机、蓄冷设备满足；热负荷由燃气锅炉、热电机组、蓄热设备满足；电、冷、热负荷参与综合需求侧响应。

进一步的技术方案，所述能量平衡模型包括电能平衡关系、热能平衡关系及冷能平衡关系。

进一步的技术方案，需求侧的用户电、冷、热负荷均由固定负荷和可调度负荷构成，可调度电负荷由可平移负荷与可削减负荷构成。

进一步的技术方案，可调度电负荷需满足的一定的约束条件。

进一步的技术方案，根据热电机组的能量输出曲线可将用户需求划分为不同的类型，包括：

类型1：热负荷余热输出，电负荷最低电输出；

类型2：热负荷余热输出，最低电输出电负荷额定电功率；

类型3：热负荷余热输出，电负荷最低电输出；