考虑柔性负荷响应的综合能源系统多尺度优化调度研究Research on Multi-scale Optimal Scheduling of Integrated Energy System Considering Flexible Load Response
鞠文韬,崔承刚,杨锦成,奚培锋
JU Wentao,CUI Chenggang,YANG Jincheng,XI Peifeng
摘要(Abstract)：
综合柔性负荷响应是综合能源利用电力和热力需求弹性的重要方法。首先基于热电综合能源系统的背景,引入综合柔性负荷响应,构建了基于柔性负荷响应的综合能源系统优化调度架构。在此基础上,考虑综合柔性负荷响应的多时间尺度特性和响应成本,以综合能源系统运行成本最低为目标,建立了考虑综合柔性负荷响应的多时间尺度优化调度模型。其次,从多时间尺度调度的角度,对综合柔性负荷、热电联产机组和风电进行协调优化,构建了日前-日内调度模型,并使用MILP(混合整数线性规划)方法进行求解。最后,通过算例验证了所提方法能够提升机组运行效率以及降低综合能源系统运行成本。
Integrated flexible load response is an important method for the integrated energy utilization of power and thermal demand elasticity. Firstly, based on the background of the thermoelectric integrated energy system, this paper introduces the integrated flexible load response and constructs an optimized scheduling architecture of the integrated energy system based on the flexible load response. Besides, given the multi-time scale characteristics and response cost of the integrated flexible load response, and for purpose of minimum operating cost of the system, a multi-time scale optimal scheduling model considering the integrated flexible load response is established. Secondly, from the perspective of multi-time scale scheduling, the integrated flexible load, CHP units and wind power are coordinated and optimized and a day-ahead and intraday scheduling model is constructed, and MILP(mixed-integer linear programming) method is used to solve the problem. Finally, an example is given to verify that the proposed method can improve the unit operating efficiency and reduce the operating cost of the integrated energy system.
关键词(KeyWords)：
综合能源系统;综合柔性负荷响应;多时间尺度;优化调度
integrated energy system;integrated flexible load response;multi-time scale;optimal scheduling
基金项目(Foundation): 上海市人保局人才专项（2017116）;; 上海市科委计划项目（18DZ1203502）;上海市科委科研计划项目（19DZ1205700）
作者(Author):
鞠文韬,崔承刚,杨锦成,奚培锋
JU Wentao,CUI Chenggang,YANG Jincheng,XI Peifeng
DOI: 10.19585/j.zjdl.202012002
参考文献(References)：
- [1]WANG Z X,ZHANG X Y,ZHU S Y,et al.An Incentive pricing approach for integrated demand response in multi-energy system based on consumer classification[C]//2019IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference(APPEEC).[S.l.]:IEEE,2019.
- [2]SHORT J A,INFIELD D G,FRERIS L L.Stabilization of grid frequency through dynamic demand control[J].IEEETransactions on Power Systems,2007,22(3):1284-1293.
- [3]徐航，董树锋，何仲潇，等.基于多能互补的电/热综合需求响应[J].电网技术，2019,43(2):480-489.
- [4]孙伟男，倪靖猛，滕松.综合能源系统中的综合需求响应研究[J].电工技术，2019(22):136-139.
- [5]孙鹏，关琦，范元亮.计及综合需求响应的多能源系统调度研究综述[J].节能技术，2019,37(5):476-481.
- [6]李亚平，周竞，鞠平，等.柔性负荷互动影响量化评估方法[J].电力系统自动化，2015,39(17):26-32.
- [7]陈爱博.基于柔性负荷的电网经济运行优化方法研究[D].沈阳：沈阳工程学院，2019.
- [8]阮冰洁.计及实时电价的家居混合供电系统能量优化调度方法[D].杭州：浙江大学，2015.
- [9]别朝红，胡国伟，谢海鹏，等.考虑需求响应的含风电电力系统的优化调度[J].电力系统自动化，2014,38(13):115-120.
- [10]李禹鹏，冯楠，崔勇，等.考虑风电不确定性及柔性负荷的安全约束机组组合问题研究[J].电力建设，2017,38(2):129-137.
- [11]王海冰，戚永志，王承民，等.考虑柔性负荷的两阶段随机优化调度模型[J].电网技术，2018,42(11):3669-3675.
- [12]王丹，黄德裕，胡庆娥，等.基于电-热联合市场出清的综合需求响应建模及策略[J].电力系统自动化，2020,44(12):13-30.
- [13]徐筝，孙宏斌，郭庆来.综合需求响应研究综述及展望[J].中国电机工程学报，2018,38(24):7194-7205.
- [14]王晗，徐潇源，严正.考虑柔性负荷的多目标安全约束机组组合优化模型及求解[J].电网技术，2017,41(6):1904-1912.
- [15]杨楠，王波，刘涤尘，等.考虑柔性负荷调峰的大规模风电随机优化调度方法[J].电工技术学报，2013,28(11):231-238.
- [16]张良杰.电力系统柔性负荷的建模与控制策略研究[D].南京：东南大学，2016.
- [17]杨楠，王波，刘涤尘，等.计及大规模风电和柔性负荷的电力系统供需侧联合随机调度方法[J].中国电机工程学报，2013,33(16):63-69.
- [18]齐宁，程林，田立亭，等.考虑柔性负荷接入的配电网规划研究综述与展望[J].电力系统自动化，2020,44(10):193-208.
- [19]刘梦.含柔性负荷的微网储能配置与调度方法研究[D].北京：北京交通大学，2018.
- [20]赵冬梅，宋原，王云龙，等.考虑柔性负荷响应不确定性的多时间尺度协调调度模型[J].电力系统自动化，2019,43(22):21-32.
- [21]吴奕，朱旭，陈丽娟，等.考虑多主体参与的综合能源型IDN协调优化调度[J].广东电力，2019,32(10):20-27.
- [22]熊郁芬，苏洁莹，王奖，等.含多园区综合能源系统的配电网双层分布式调度[J].广东电力，2019,32(10):53-61.
- [23]区允杰，孙景涛，陈刚.一种含抽水蓄能电站的可再生能源系统综合优化调度方法[J].广东电力，2019,32(10):79-88.
- [24]黄景光，陈波，林湘宁，等.含潮汐电站的海岛微网多目标优化调度[J].电网与清洁能源，2018,34(6):47-52.
- [25]范懿，黄继刚，李能，等.考虑源荷互动的电力系统多目标优化调度[J].电网与清洁能源，2018,34(9):31-38.
- [26]樊国旗，樊国伟，刘昌东，等.基于改进的电力现货交易下调度研究[J].四川电力技术，2020,43(4):15-19.