(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111395948.8 (22)申请日 2021.11.23 (71)申请人 宁波市电力设计院有限公司 地址 315000 浙江省宁波市江北区北岸财 富中心11幢4-1 (72)发明人 康家乐　陈昌铭　黄亦昕　舒恺　 姚艳　周勋甜　方建迪　岑银伟　 汪雅静　张帅　张志刚　江涵　 宋弘亮　谢宇哲　周盛　 (74)专利代理 机构 北京维正专利代理有限公司 11508 代理人 孙中勤 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种计及需求侧灵活资源的多能源系统调 控优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种计及需求侧灵活资源的 多能源系统调控优化方法， 构建了考虑综合需求 响应的多能源系统框架， 并将综合需求响应和多 能源系统间的合作博弈相结合， 提出一种考虑综 合需求响应和合作博弈的多能源系统优化调控 模型， 对所述模型求解， 得到计及需求侧灵活资 源的多能源系统最优调控 方案。 本发 明所提多能 源系统调控优化方法计及了需求侧灵活资源， 相 比不考虑需求侧灵活资源的多能源系统优化调 控方法可以进一步地降低多能源系统运行成本， 并且能够提高可 再生能源消纳能力。 权利要求书5页 说明书12页 附图4页 CN 114118564 A 2022.03.01 CN 114118564 A 1.一种计及需求侧灵活资源的多能源系统调控 优化方法， 其特 征在于： 包括： 构建多能源系统的综合需求响应模型； 构建考虑综合需求响应的多能源系统纳什议价合作博弈模型， 对所述模型求解， 获取 计及需求侧灵活资源的多能源系统最优调控方案 。 2.根据权利要求1所述的计及需求侧灵活资源的多能源系统调控优化方法， 其特征在 于， 构建多能源系统的综合需求响应模型， 包括： 综合需求响应利用多种能量转换设备来实现能源 间的相互转换， 即用户可以根据当前 电价、 热价和天然气价的高低来自主选择能量供给方式， 从而减小运行成本， 也能缓解系统 的供能压力， 此外， 传统电力需求响应的作用对象仅限于电力用户， 综合需求响应将作用对 象拓展至电、 热、 冷等多类型能源用户， 即电、 热、 冷等能源用户均能够进行负荷转移和中 断， 可以充分发挥需求侧的响应潜力， 在一个调度周期中， 传统电力需求响应表现为电负荷 在各个调度时刻的横向平移和削减， 综合需求响应则将横向的多能负荷平移和削减与纵向 的能量供 给类型转换相结合， 从而更好 地激发需求侧的响应潜力； 横向平移和削减的负荷 分别称为可转移负荷和可中断负荷， 纵向能量供给类型转换的 负荷称为可转换负荷； 可转换负荷是综合能源背景下多能源系统的特有部分， 也是综合需 求响应区别于传统电力需求响应的重要部 分； 综合需求响应的多类型能量关系可用下式表 示： 式中， 和 分别表示t时刻参与IDR的天然气、 电、 热和冷负荷值； 和 分别为t时刻的可中断负荷削减值、 可转移负荷值和可转换负荷值。 可转换负 荷的能量供 给转换关系如下式所示： 式中， 和 分别表示t时刻天然气网、 配电网和热力网供给多能源系统的天 然气、 电能和热能； α、 β和γ分别为天然气、 电能和热能的能量供给比例系数， 和 分别表示t时刻用来供气、 制电、 制热和制冷的天然气所占比例， 和 分别表示t时刻用来制气、 供电、 制热和制冷的电能所占比例， 和 分别表示t时刻用来供 热和制冷的热能所占比例， 各个比例系数之间具有如下约束：权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114118564 A 23.根据权利要求1所述的计及需求侧灵活资源的多能源系统调控优化方法， 其特征在 于， 构建考虑综合需求响应的多能源系统纳什议价合作博弈模 型， 对所述模型求解， 获取计 及需求侧灵活资源的多能源系统最优调控方案， 包括： 综合需求响应充分发挥了综合 能源背景下多能源系统多能互补的特性， 在多能源系统 的运行中应用综合需求响应能够充分激发需求侧的响应潜力， 可以有效降低运行成本； 随 着综合能源背景下多能源系统的快速发展， 区域配电网中可能存在多个多能源系统， 多能 源系统之 间存在通过电能交易实现合作共赢的契机， 若能在应用综合需求响应的基础上进 一步考虑多能源系统间的电能交易， 则可以将综合需求响应和多能源系统合作联盟的优势 结合， 进一 步提高多能源系统的运行 经济性； 考虑综合需求响应的多能源系统纳什议价合作 博弈模型中， 综合需求响应作用对象包 括可转移电、 热负荷以及可转换热、 冷负荷； 可转换热负荷的热能供给来源包括热电联产机 组和电加热器， 可转换冷负荷的冷能供给则有电空调和溴化锂制冷机两种选择， 在传统的 多能源系统运行方式中， 多能源系统只能与配电网进行电能交易， 而在本发明所构建的多 能源系统合作博弈模型中， 多能源系统不仅可以与配电网进行电能交易， 多能源系统之间 也可以进行交易， 交易电量及交易电价通过双方的议价谈判来确定， 可以通过纳什议价合 作博弈方法对交易电量和交易电价进行求解， 电能交易通道由配电网提供， 交易双方共同 承担配电网收取的交易通道费用， 多能源系统之间进 行合作的前提是各个多能源系统均可 以通过合作进一步降低运行成本， 因此以多能源系统仅与配电网进行电能交易时的最优运 行成本作为合作 的谈判破裂点， 若存在多能源系统进行议价后其运行成本超过谈判破裂 点， 则多个多能源系统的合作谈判失败， 合作联盟宣告破裂； 首先构建不考虑多能源系统间议价合作、 仅 考虑综合需求响应的多能源系统优化调控 模型， 通过求解该模型可以得到不考虑议价合作的多能源系统最优运行成本， 并将其作为 多能源系统间合作 的谈判破裂点； 接着构建考虑综合需求响应的多能源系统合作博弈模 型， 采用纳什议价合作博弈方法求解出多能源系统间的交易电量和交易电价， 保证多能源 系统通过合作所节省成本的分配公平性； 不考虑议价合作时， 多能源系统仅与配电网进行电能交易， 即电力富余的多能源系统 将电能出售给配电网， 电力 短缺的多能源系统向配电网购买电能， 假设多能源系统中各个 设备的运行维护成本和可再生能源发电成本均为0， 则第i个多能源系统的不考虑议价合作 的运行成本最小化目标函数如下： 权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114118564 A 3