考虑可再生能源及需求响应不确定性的园区综合能源系统优化运行

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有效整合多种能源,实现多能互补、能源协同,提升能源综合利用效率成为能源领域备受关注的热点问题。现有研究中,可再生能源与综合能源系统之间缺乏联系,负荷参与响应的潜力挖掘远远不够。本文通过构建包括冷、热、电联供、可再生能源以及需求响应等环节在内的园区综合能源系统以实现多种形式能源的统一规划、建设和协调运行,实现可再生能源与园区综合能源系统的协同优化运行。同时充分发挥能源用户的主动性,设置价格激励,使用户根据自身情况主动参与需求响应,加强“源—荷”之间的互动性,提升园区综合能源系统的稳定性和高效性。本文考虑可再生能源接入园区综合能源系统,建立不确定度集合分析光伏出力的不确定性,基于模糊机会约束规划描述风电出力的不确定性,构建园区综合能源系统基本模型,建立系统内部各设备单元的数学模型,在传统能源集线器模型基础上,搭建了考虑可再生能源接入及需求响应的园区综合能源系统能量耦合矩阵。分析负荷特性,建立了可转移/削减/中断负荷模型,总结了描述负荷参与需求响应不确定性的常用方法,提出了基于价格激励的园区综合能源系统需求响应不确定模型,描述激励价格与需求响应系数间的关系。构建了不同激励价格下的负荷特性模型,描述不同价格激励下各类负荷的需求响应情况。分析了“源-荷”交互模型,研究可再生能源与需求响应之间的交互影响。考虑园区综合能源系统多种负荷特性及各类约束条件,以运行成本最低为目标,建立优化运行模型。提出了考虑可再生能源接入及需求响应不确定性的园区综合能源系统优化运行方法。以某园区综合能源系统为实例进行验证,设置多个场景对比分析,探究了需求响应在鲁棒法、区间法下的不同效果,分析了有无价格激励及激励方案对园区综合能源系统的影响,通过对比系统运行成本、负荷曲线波动情况等指标,验证了方法的经济性和有效性。结果表明,与传统方法相比,本方法有效降低了系统运行成本,改善了负荷曲线波动程度,有助于实现能源公司与用户间的双赢。
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