[发明专利]一种考虑自趋优的工业园区分布式综合需求响应方法

权利要求书

1.一种考虑自趋优的工业园区分布式综合需求响应方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在工业园区内部建立以统一价格结算的园区IDR市场；工业用户对分时电价做出响应，以用能成本最小化为目标进行自趋优，并上报用能计划；上级电网对工业园区总体用能情况进行安全性评估，若能通过安全校核，则工业用户按原计划用能，若不能通过安全校核，则上级电网向工业园区下发削峰需求指令和电网调峰辅助服务价格；

步骤2：工业园区EMS根据上级电网的削峰需求指令和工业用户缴纳的基本电费，分配各个工业用户应削峰量；

步骤3：各个工业用户根据最新的园区IDR市场出清价格进行自趋优，并申报期望IDR容量和期望价格，其中初始出清价格为电网调峰辅助服务价格；

所述的步骤3具体为：

步骤3.1：将一天分为96个时段，工业用户自趋优的目的是使其参与IDR后的总成本最小，目标函数如下：

min C_i＝C_eqp,i-I_i

C_eqp,i＝C_e,i+C_gas,i+C_h,i+C_om,i+C_ss,i+C_bsw,i

式中：P_ref,i,t为第i个工业用户在时段t的可用容量基准值，C_i为第i个工业用户参与IDR后的总成本，I_i为第i个工业用户在园区IDR市场中获得的收益，p_IDR为园区IDR市场出清价格，初始出清价格为电网调峰辅助服务价格；P_DR,i,t为第i个工业用户参与IDR后在时段t的购电需求，Γ为削峰时段集合，C_eqp,i为第i个工业用户的日用能成本，C_e,i、C_gas,i和C_h,i分别为第i个工业用户的购电、购气和购热成本，C_om,i为第i个工业用户的设备运行维护成本，C_ss,i为第i个工业用户的燃气轮机和燃气锅炉的启停成本，C_bsw,i为第i个工业用户的电池储能折旧成本；

为了避免工业用户在需要调峰的一部分时段内用尽所有的可调控资源，导致其余时段无法提供需求响应，要求工业用户在各调峰时段等比例地进行削峰；

其中，t为一天内的时段编号，P_i,t为未考虑IDR时工业用户在时段t的计划购电功率，α_i为一正数变量；

购电成本的计算公式如下：

其中，c_e,t为时段t的电价，T为单位时段的时长；

购气成本的计算公式如下：

其中，c_gas为天然气价格，F_GT,i,j,t和F_GB,i,j,t分别为第i个工业用户的第j台燃气轮机在时段t的产电功率和天然气消耗速率；

购热成本的计算公式如下：

其中，c_h为CHP热蒸汽价格，H_buy,i,t为第i个工业用户在时段t的购热功率；

设备运行维护成本的计算公式如下：

其中，c_om,i,j为第i个工业用户的第j台设备单位输出功率的运行维护费用，P_out,i,j,t为第i个工业用户的第j台设备在时段t的输出功率；

启停成本的计算公式如下：

其中，c_ss,i,j为第i个工业用户的第j台设备的开停机费用，u_i,j,t为第i个工业用户的第j台设备在时段t的状态，u_i,j,t＝1表示开机，u_i,j,t＝0表示停机；

电池储能折旧成本的计算公式如下：

其中，c_bsw为蓄电池累计充电1kWh的折旧成本，P_bs,c,i,j,t为第i个工业用户的第j个电池储能在时段t的充电功率；

步骤3.2：根据步骤3.1得到的min C_i获得P_DR,i,t，计算各个工业用户的期望IDR容量为：P_i,t-P_DR,i,t；期望价格p_i为：

步骤4：工业园区EMS计算所有工业用户申报的期望IDR容量的总量，判断IDR总量和电网下发的削峰需求总量的大小，若IDR总量≤削峰需求总量，则用户按照所申报的期望IDR容量参与需求响应，园区IDR市场按照上一次更新的出清价格进行结算；

若IDR总量＞削峰需求总量，工业园区EMS以IDR市场供应方的总成本最小为目标选择中标用户，并得到更新后的出清价格；重复步骤3～4，直到IDR总量≤削峰需求总量。