[发明专利]考虑综合需求响应的综合能源系统源储容量优化配置方法

说明书

本发明公开了一种考虑综合需求响应的综合能源系统源储容量优化配置方法，涉及综合能源系统容量优化配置技术领域。具体步骤为：采集全年风速数据、全年辐照数据以及电价方案数据；对全年风速数据、全年辐照数据利用置信度区间法处理得到风速置信度曲线、光伏置信度曲线，对电价方案数据利用综合需求响应模型处理得到负载曲线；在风速置信度曲线、光伏置信度曲线、负载曲线的基础上，计及风光出力的不确定性与电热综合需求响应，构建双层优化配置模型；对双层优化配置模型进行求解获得最优配置方案。采用本发明方法可以有效降低系统规划总成本，满足电热用户用能需求，提高能源利用效率以及综合能源系统智能规划效率。

技术领域

本发明涉及综合能源系统容量优化配置技术领域，更具体的说是涉及一种考虑综合需求响应的综合能源系统源储容量优化配置方法。

背景技术

近年来，负荷需求的快速增长与环境条件的恶化矛盾问题日益突出，同时化石能源的短缺与环境问题推动世界各国调整能源生产与消费方式，推动开发利用以可再生能源为主的新型电力系统已势在必行。

相比于传统单一能源生产方式，综合能源系统(integrated energy system，IES)可以通过存储、能量转换设备，灵活管理电、热、气等分布式资源，提高能源供应系统的整体效率，促进IES在不同时间和空间尺度上的互补性。而储能作为IES的重要组成部分，可以协同优化IES，满足系统保障供能安全可靠性的要求，提升IES能源利用效率和经济性。

为了解决IES供需侧不平衡的问题，一些研究在规划层面引入需求响应(Demandresponse，DR)引导用户调整自身用电方式，通过利用IES中柔性负荷的可调节特征，发挥各类需求侧管理措施的潜在作用，引导用户积极参与需求响应并主动调整自身用能，从而有效降低负荷峰谷差，降低系统投资与运行成本，然而传统的DR只对电价信息进行了分析，而忽略了电热耦合间的关系，为了调节用户电热等多类型的能源需求，可以充分利用IES中电能、热能、天然气等不同能源的耦合特性，将传统的DR可以扩展到综合需求响应(Integrated demand response，IDR)，IDR通过将电力、热能、天然气等多种形式的能源整合在一起，提高了IES网络中供需双方间的互动，灵活地切换能耗来源同时在保证用户满足舒适度的条件下积极参与IDR，推动消费者向产消者转换。

在分析IES优化规划问题中风光不确定性与能源价格涉及到产-消双方的经济成本问题，对本领域技术人员来说，如何利用IDR的思路建立IES优化规划方法进而更好的分析主体间的互动关系，得到更加合理的优化配置方案，是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种考虑综合需求响应的综合能源系统源储容量优化配置方法，克服现有IES源储容量优化配置技术的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种考虑综合需求响应的综合能源系统源储容量优化配置方法，具体步骤包括如下：

采集全年风速数据、全年辐照数据以及电价方案数据；

对所述全年风速数据、所述全年辐照数据利用置信度区间法处理得到风速置信度曲线、光伏置信度曲线，对所述电价方案数据利用综合需求响应模型处理得到负载曲线；

在所述风速置信度曲线、所述光伏置信度曲线、所述负载曲线的基础上，计及风光出力的不确定性与电热综合需求响应，构建双层优化配置模型；

对所述双层优化配置模型进行求解获得最优配置方案。

可选的，所述双层优化配置模型包括规划层和运行层，在所述规划层中，以规划建设综合能源系统的总成本最低为目标，优化变量为设备安装容量；在所述运行层中，以运行成本最低为目标，优化变量为设备运行出力。

可选的，所述规划层的年总规划成本函数为：