[发明专利]基于一致性算法的工业园区分布式综合需求响应方法

权利要求书

1.一种基于一致性算法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服务价格；所述的削峰需求指令包括工业园区调峰需求容量以及各个工业用户的应削峰量；

步骤2：各个工业用户根据邻近用户的IDR边际成本对自身的IDR边际成本进行更新，同时以最小化自身运行成本为目标更新IDR容量，并将更新后的IDR边际成本传递至邻近工业用户；其中初始IDR边际成本为电网调峰服务价格；

步骤3：根据各个工业用户更新前与更新后的IDR边际成本及IDR容量，判断是否满足迭代计算的终止条件，若满足，则将各个工业用户最后更新的IDR边际成本中的最大值作为园区IDR市场的最终出清价格进行结算，同时各个工业用户最后更新的IDR容量为其削峰量；若不满足，则返回步骤2继续更新各个工业用户的IDR边际成本和IDR容量。

2.如权利要求1所述的基于一致性算法的工业园区分布式综合需求响应方法，其特征在于，所述的步骤1中上级电网根据工业用户缴纳的基本电费对应的需量分配各个工业用户的应削峰量，首先计算各工业用户的可用容量基准值：

其中，t为一天内的时段编号，P_ref,i,t为第i个工业用户在时段t的可用容量基准值，P_o,i,t第i个用户在t时段的计划购电功率；P_d,t为上级电网在时段t的削峰需求总量，N为工业园区内的工业用户数量，P_b,i为第i个工业用户的需量；

根据各工业用户的可用容量基准值，计算各工业用户的应削峰量：

P_dref,i,t＝P_o,i,t-P_ref,i,t

其中，P_dref,i,t为第i个工业用户在时段t的应削峰量。

3.如权利要求1所述的基于一致性算法的工业园区分布式综合需求响应方法，其特征在于，所述的步骤2具体为：

步骤2.1：各个工业用户将电网调峰服务价格作为自身的初始IDR边际成本；

步骤2.2：各个工业用户将自身的IDR边际成本传递至邻近工业用户，各个工业用户根据邻近用户的IDR边际成本更新自身的IDR边际成本：

式中：λ_i,t,k为第k次消息传递后第i个用户更新的时段t的IDR边际成本值，初始IDR边际成本为电网调峰服务价格；β_k-1和α_k-1为单调递减的第k-1次消息传递的权重系数；Φ_i为通信网络中第i个用户的邻近用户集合；Γ为需调峰的时段集合；P_d,i,t,k-1为第k-1次迭代后第i个用户提供的IDR容量，其计算公式如下：

P_d,i,t,k-1＝P_o,i,t-P_i,t,k-1,t∈Γ

式中：P_i,t,k-1为第k-1次迭代后第i个用户在t时段的购电功率，P_o,i,t为第i个用户在t时段的初始计划购电功率；

步骤2.3：各个工业用户根据更新后的自身IDR边际成本值，以最小化自身运行成本为目标更新可提供的IDR容量，迭代优化的目标函数为：

式中：C_i为第i个用户根据自身IDR边际成本值预计的其参与IDR后的总成本，λ_i,t,k为第k次消息传递后第i个用户更新的时段t的IDR边际成本值，C_eqp,i为第i个工业用户的日用能成本，P_ref,i,t为第i个工业用户在时段t的可用容量基准值，P_i,t为工业用户i在时段t的计划购电功率；

迭代优化的约束条件为：

式中：P_AC,L,i,t、P_DC,L,i,t、H_L,i,t、Q_L,i,t和P_pv,i,t分别为第i个工业用户在t时段的交流负荷、直流负荷、热负荷、冷负荷和光伏出力；P_AC,i,t和P_DC,i,t分别为对应于第i个工业用户t时段交直流转换器的交流侧输入功率和直流侧输出功率，P_bs,c,i,j,t和P_bs,o,i,j,t分别为第j个电池储能在时段t的充电功率和放电功率，P_ice,i,j,t为第i个工业用户第j台冰蓄冷装置在时段t的耗电功率；P_GT,i,j,t为第i个工业用户第j台燃气轮机在时段t的产电功率；H_WH,m,i,j,t和H_WH,l,i,j,t分别为第i个工业用户第j台燃气轮机在时段t回收生产的中品味和低品位热功率，H_st,l,i,j,t和H_st,m,i,j,t分别为第i个工业用户第j台蒸汽驱动设备在时段t回收的低品位热功率和蒸汽负荷；Q_Br,i,j,t和H_Br,i,j,t分别为第i个工业用户第j台吸收式制冷机在时段t的制冷功率和耗热功率；H_GB,i,j,t为第i个工业用户第j台燃气锅炉在时段t的产电功率；Q_ac,i,j,t和P_ac,i,j,t分别为第i个工业用户第j台中央空调在时段t的制冷功率和耗电功率；Q_ice,i,j,t为第i个工业用户第j台冰蓄冷装置在时段t的制冷功率；H_buy,i,t为第i个工业用户在时段t的购热功率；

将求得的P_i,t最优值作为第k次迭代后P_i,t,k的更新值，进而对P_d,i,t,k进行更新。