[发明专利]不确定环境下考虑综合需求响应的园区综合能源系统优化调度方法

说明书

本发明是一种在不确定环境下考虑综合需求响应的园区综合能源系统优化调度方法，其特点是，首先，构建一种以实现最小运行成本为目标的园区综合能源系统(community integratedenergy system，CIES)调度模型；然后，采用序列运算理论(sequence operation theory，SOT)和线性化方法将原调度模型转化为确定性混合整数线性规划模型；最后，采用CPLEX求解器求解模型，得到全局最优解，获得CIES的最优调度方案，有效的解决了现有技术中的不足，能够有效引导用户参与需求响应，同时降低系统总运行成本，促进可再生能源的消纳，具有方法科学合理、适用性强、效果佳等优点。

技术领域

本发明涉及综合能源系统经济运行的技术领域，是一种在不确定环境下考虑综合需求响应的园区综合能源系统优化调度方法。

背景技术

随着环境污染与传统化石能源日益枯竭的问题日益突出，许多国家都在向着低碳和可持续能源领域过渡，大力发展可再生能源发电(renewable generation，RG)以及提高能源利用率已成为国际社会共识。电转气(power to gas,P2G)和燃气轮机(micro-gasturbine, MT)技术和规模的发展，使得电力和天然气系统间的耦合度逐渐增加。园区综合能源系统(community integrated energy system,CIES)作为一种能源互联网的典型示范，对于促进能源消费清洁化、提高可再生能源利用率至关重要。但是，RG固有的波动性和间歇性导致了大量可再生能源的浪费，并对CIES优化调度带来了挑战。此外，综合需求响应(integrated demand response,IDR)被证明可作为刺激需求侧资源与可再生能源相互作用的一项关键而有效的措施，有利于解决可再生能源不确定性问题。因此，通过引导用户积极参与综合需求响应，对促进可再生能源消纳，提高能源利用率具有重要意义。

目前针对CIES的调度问题，本领域已进行了一些有益的探索。然而，现有方法中很少考虑如何高效处理多种可再生能源发电的不确定性，并且以往的工作对IDR考虑不充分，特别是对天然气和热负荷的需求响应潜力挖掘不充分。据了解，迄今未见有关同时考虑IDR、旋转备用、电动汽车(electric vehicle,EV)和多个RG不确定性的CIES优化调度方法的文献报道和实际应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术和研究的不足，为更好得解决不确定环境下考虑综合需求响应的园区综合能源系统优化调度问题，提供一种科学合理，能够有效引导用户参与需求响应，同时降低系统总运行成本，促进可再生能源的消纳能力，适用性强，效果佳的一种在不确定环境下考虑综合需求响应的园区综合能源系统优化调度方法。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种不确定环境下考虑综合需求响应的园区综合能源系统优化调度方法，其特征是，首先，构建一种以实现最小运行成本为目标的园区综合能源系统(community integrated energy system，CIES)调度模型；然后，采用序列运算理论(sequence operation theory，SOT)和线性化方法将原调度模型转化为确定性混合整数线性规划模型；最后，采用CPLEX求解器求解模型，得到全局最优解，其具体步骤包括：

1)构建园区综合能源系统物理模型；

2)建立考虑电-气-热柔性负荷和电动汽车的综合需求响应机制；

3)建立基于机会约束规划的园区综合能源系统优化调度模型；

4)基于序列运算理论，将风光出力的概率密度函数离散化，生成相应的概率性序列；

5)通过概率性序列，获得各时段风光联合出力的期望值；

6)将旋转备用的机会约束形式转化成确定性约束形式；

7)利用线性化方法将调度模型转换为混合整数线性规划形式；

8)输入初始参数；