考虑需求侧响应不确定性的含氢储能IES调度优化模型.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115906456A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211420550.XG06F119/08(2020.01)(22)申请日2022.11.11(71)申请人国网甘肃省电力公司武威供电公司地址733000甘肃省武威市凉州区南大街(72)发明人薛远天杨雪梅张开鹏张宏甜张凌薇杨晨来宋长城高政蒋竟松(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214专利代理师徐瑶(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F17/11(2006.01)G06Q50/06(2012.01)G06Q30/0201(2023.01)G06F111/04(2020.01)权利要求书6页说明书14页附图3页(54)发明名称考虑需求侧响应不确定性的含氢储能IES调度优化模型(57)摘要本发明公开了考虑需求侧响应不确定性的含氢储能IES调度优化模型，具体包括构建能量枢纽数学模型和需求响应不确定性模型，构建耦合氢储能的综合能源系统主要设备数学模型以及其调度优化模型；本发明的模型基于价格激励利用区间方法描述了综合需求响应的不确定性，建立了优化运行模型，能够显著降低系统运行成本成本，改善负荷曲线，实现了能源公司和用户的双赢。CN115906456ACN115906456A权利要求书1/6页1.考虑需求侧响应不确定性的含氢储能IES调度优化模型，其特征在于，具体包括构建能量枢纽数学模型和需求响应不确定性模型，构建耦合氢储能的综合能源系统主要设备数学模型以及其调度优化模型。2.根据权利要求1所述的考虑需求侧响应不确定性的含氢储能IES调度优化模型，其特征在于，所述构建能量枢纽数学模型和需求响应不确定性模型具体包括：能量枢纽的基本数学模型、考虑需求响应拓展数学模型和需求响应的不确定性模型。3.根据权利要求2所述的考虑需求侧响应不确定性的含氢储能IES调度优化模型，其特征在于，所述能量枢纽的基本数学模型具体为：能源转换设备、能源分配设备及能源存储设备为基本构成单元的能量枢纽模型可集成抽象为输入‑输出端口模型，将储能设备耦合关系做变换修正后均视作置于EH模型输入端口进行模型分析；令EH的供能输入变量为向量P，储能输入变量为向量E，负荷输出变量为向量Z，供能‑负荷耦合矩阵为C，储能‑负荷耦合矩阵为则EH的基本数学模型可表示为：式中，P表示供能设备的多种形式能源输入IES，E表示储能设备的多种形式能源输入，L表示经过耦合转化后的多种形式负荷输出，C、S连接着EH模型的输入输出端口，是多源耦合转化关系的抽象数学表达；矩阵C中的每个Cij供能耦合因子表示第i种形式供能输入与第j种形式负荷输出的转化系数，具体由能源转化机组特性和能源调度分配参数决定；所述考虑需求响应拓展数学模型具体为：需求侧响应即用户在市场价格或政策机制的激励下做出良性用电响应行为从而达到用电负荷总量转移或削减的目的，DR的作用效果一般视为等效于EH输出端口，DR作用下导致的负荷变化量可按式描述：ΔL＝DH(4)从而计及DR的EH拓展模型为：2CN115906456A权利要求书2/6页TT式中，ΔL＝[ΔL1,ΔL2,...,ΔLn]为DR导致的负荷变化量，ΔH＝[H1,H2,...,Hn]为用户响应的负荷调节量，D为DR耦合矩阵，其中dij为DR耦合因子，表示第i种形式能源参与需求响应时对第种形式能源输出的影响；所述需求响应的不确定性模型具体包括：由于负荷用户类型过多，用户的需求响应总量具有高度的不确定性，采用了区间法描述基于价格激励的需求响应的不确定性；基于价格激励的需求响应不确定性模型需求响应系数λDR，激励价格为x，当激励价格为0时，用户虽然有一定的响应空间但具有很强的不确定性；随着激励价格的增加，需求响应系数增加，用户负荷将减少，负荷的随机性减小，波动幅度减小；当激励价格达到临界点N时，用户可以保证不增加能源出力，通过负荷削减、转移和替代来达到供需平衡，当激励价格达到饱和点Q时，用户需求响应系数最大，波动幅度近似可忽略，此时为该模型的最大激励强度；当激励价格为x时，需求响应系数的上下界分别为和表达式如下：由于电、冷、热、气负荷特性的不同，用户具有不同的削减、转移和替代负荷响应潜力；均匀分布描述了不同激励价格下用户响应的不确定性行为，并将激励价格为时负荷需求响应的波动记为R(x)：假设参与需求响应的综合能源系统中每种负荷为Nj，激励价格为xj，那么参与不同种类用户需求响应的总容量S可以表示如下：综合能源系统的总激励价格是Cs：3CN115906456A权利要求书3/6页其中是负荷的需求响应系数；Sj是负荷j的总负载。4.根据权利要求1所述的考虑需求侧响应不确定性的含氢储能IES调度优化模型，其特征在于，所述