[发明专利]一种计及能源市场交易的综合能源系统优化运行方法

说明书

本发明提出了一种计及能源市场交易的综合能源系统优化运行方法，建立了双层优化模型解决这一难题，上层以供能侧收益最大化为目标，制定能量供给单价；下层目标即为用户用能满意度最大为目标，计算各时刻的用能量；对三类用户负荷进行了详细地仿真分析，对比了供能侧不考虑用户互动，采取固定的供能价格与供能侧考虑用户互动，采取浮动的供能价格时，两者对用户用能满意度、供能侧收益的情况；分析了在本发明模式下，用户用能策略的变化以及供能侧供能策略变化的原因，以及用户用能偏好对供能侧收益的影响；给出了对于用户用能满意度和供能侧收益的提升都表现更优的数据结论。

技术领域

本发明涉及综合能源系统的运行调度优化领域，尤其是涉及多种能源同时参与市场化交易的情形下，能源供应商的优化运行方案，特别涉及一种计及能源市场交易的综合能源系统优化运行方法。

背景技术

世界人口的快速增长使得能源危机日益凸显，受到世界各国地广泛关注。在供能领域，以热电联产(Combine Heat and Power,CHP)单元为核心的综合能源系统(Integrated Energy System,IES)相比传统的热电分供能源系统在节能减排、提升用能效率等方面表现更为突出，因而使得其成为解决能源危机的重要发展思路。在综合能源系统的发展中，进行系统整体供能优化，提升系统整体的运行经济性，是驱动供能系统商业化正向发展的核心问题^[1-2]。

目前对于提升综合能源系统运营的经济性的一种思路是优化组合供能侧的各种设备出力以降低供能成本^[3-5]，文献[6]在计及电热气各网络约束的前提下，提出了区域能源互联网的多类型能源联合供给优化模型；文献[7]在进行综合能源优化建模时，考虑了随机参与需求响应用户的负荷不确定性；文献[8]给出了当采取综合能源系统供能时，基于2020年中国整体用能预测数据，能源系统的年运行费用，燃料消耗、碳排放等仿真数据。以上文献都在仿真中证明了综合能源系统在提升供能收益、降低环境污染方面的重要作用。本段参考文献如下：

[1]贾宏杰,王丹,徐宪东,等.区域综合能源系统若干问题研究[J].电力系统自动化,2015,39(7):198-207.

[2]王毅,张宁,康重庆.能源互联网中能量枢纽的优化规划与运行研究综述及展望[J].中国电机工程学报,2015,35(22):5669-5681.

[3]艾芊,郝然.多能互补、集成优化能源系统关键技术及挑战[J].电力系统自动化,2018,42(4):2-10,46.

[4]邵成成,王锡凡,王秀丽,等.多能源系统分析规划初探[J].中国电机工程学报,2016,36(14):3817-3829.

[5]Admasie S,Bukhari SBA,Haider R,et al.A Passive Islanding DetectionScheme Using Variational Mode Decomposition-based Mode Singular Entropy forIntegrated Microgrids[J].Electric Power Systems Research,2019,177:105983.

[6]Shabani MJ,Moghaddas-tafreshi SM.Fully-decentralized Coordinationfor Simultaneous Hydrogen,Power,and Heat Interaction in a Multi-carrier-energy System Considering Private Ownership[J].Electric Power SystemsResearch,2020,180:106099.