[发明专利]一种基于激励需求响应的综合能源系统联络线功率控制方法

权利要求书

1.一种基于激励需求响应的综合能源系统联络线功率控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括以下步骤：

(1)分析工业园区不同负荷用户的运行特点，建立工业园区综合能源系统内部多种负荷响应特性模型；

(2)建立激励型需求侧响应机制下包含负荷调控的园区综合能源系统联络线功率控制数学模型；

(3)采用序列二次规划算法对园区综合能源系统联络线功率控制模型求解，生成各可控单元的功率调节指令，实现兼顾经济性及多方利益需求的园区综合能源系统联络线功率精确控制；

所述步骤(1)中，分析工业园区不同负荷用户的运行特点，建立工业园区综合能源系统内部多种负荷响应特性模型的步骤如下：

步骤(1-1)：建立工业园区中储能用户对激励方案的功率响应特性模型，如式(1)所示：

其中，表示t时段储能设备响应功率，表示t时段园区对储能生产用户的激励价格，SOC^t表示t时段储能设备剩余容量实际值，SOC⁰表示储能设备剩余容量初始值，k_m、k_n均为常系数，k_m代表激励价格对响应特性的影响因子，k_n代表储能剩余容量对响应特性的影响因子，两者共同决定着激励力度的大小，该系数结合园区调度成本及负荷用户参与积极性这些实际情况制定；

由式(1)可得园区在激励储能生产用户参与响应控制的成本为：

其中，R_bat表示园区在激励储能生产用户参与联络线功率控制的成本，T为工业园区联络线功率控制的总时段数；表示t时段园区对储能生产用户的激励价格，表示t时段储能设备响应功率；t代表时间断面编号；

步骤(1-2)：建立工业园区中空调负荷用户对激励方案的功率响应特性模型，如公式(3)所示：

其中，表示t时段空调负荷用户的响应功率，k_ac是一个非负常数，代表空调负荷用户对激励方案的响应敏感度，其与天气状况不断变化的因素密切相关，参数k_ac可在控制过程中不断修正，从而实现更优的经济性能；表示t时段园区对空调负荷用户的激励价格；代表t时段空调负荷用户的运行出力功率；

据此，园区在激励空调负荷用户参与响应控制的成本：

其中，R_ac表示园区在激励空调负荷用户参与联络线功率控制的成本，t代表时间断面编号；T为工业园区联络线功率控制的总时段数；

步骤(1-3)：建立工业园区中电动汽车负荷用户对激励方案的功率响应特性模型：

首先分析电动汽车负荷用户在电池荷电状态多重参数影响下的可放电功率空间：

其中，代表t时段电动汽车负荷用户的可放电功率，S_veh,t代表电动汽车电池在t时段的荷电状态，S_min代表电池进行放电操作的最低荷电状态值，当荷电状态值低于S_min时电动汽车电池仅进行充电操作，P₀表示电动汽车电池的额定放电功率，T_last为设定的电动汽车结束充电时刻，t为当前时段编号；

上式(5)表明当前时刻越接近用户所设定的充电结束时刻，电动汽车负荷用户参与需求响应功率调节的潜力越小；并且当前电池剩余容量与电池最低荷电状态值之间差值越大，则其参与调控时的放电能力就越强；

电动汽车负荷用户在参与激励性需求响应调节过程中，会因为充放电过程造成其寿命的损耗，由此园区激励电动汽车负荷用户参与响应控制的成本与其寿命损耗有关，可表示为：

其中，R_veh表示园区激励电动汽车负荷用户参与响应控制的成本；k_veh表示园区对电动汽车负荷用户的激励系数，影响电动汽车负荷用户参与激励型需求响应的积极性；表示第i个电动汽车在第k次放电过程中对应的放电功率，L_i表示第i个电动汽车在T时段的总放电次数；β是常系数，代表电动汽车电池的单位功率损耗成本，由电池的额定容量及更换成本计算得到；t代表时间断面编号，T为工业园区联络线功率控制的总时段数，i为电动汽车的序号。