一种基于多能互补的工业用户热需求响应方法
专利汇可以提供一种基于多能互补的工业用户热需求响应方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于多能互补的工业用户热需求响应方法；根据存在热电联供系统CHP的工业园区多方供能架构，制定热需求响应互动机制，并对工业典型设备进行独立建模；以满足园区管理中心调峰需求同时兼顾工业用户运行经济性为优化目标，在冷热电功率平衡约束、设备物理约束及需求响应约束下，建立热需求响应模型，并对模型进行优化求解，得到工业用户热需求响应策略。本发明将用户对于冷、热、 电能 的需求纳入需求响应范围内，从工业用户的 角 度出发，提供合理的需求响应策略，有效缓解电 力 缺额，提高工业园区的用电安全与 稳定性 ；相较传统需求响应策略，响应方式多样，用户侧损失更小， 电网 公司的调度 费用 更少，可实现电网公司与用户侧的双赢。，下面是一种基于多能互补的工业用户热需求响应方法专利的具体信息内容。
1.一种基于多能互补的工业用户热需求响应方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：根据存在热电联供系统CHP的工业园区多方供能架构，制定热需求响应互动机制；所述热需求响应互动机制具体为：园区管理中心能够通过补贴的方式，激励工业用户提升对外的购热需求，在提升园区CHP热出力的同时增加CHP的发电量，工业用户可利用CHP的新增发电量满足部分电负荷需求，从而减少电网购电功率；当园区存在削峰需求时，园区管理中心能够将调峰需求进行拆解，并以具体的调峰指令下发给各个工业用户；所述具体的调峰指令包括削减购电功率的调峰指令和提升热需求的调峰指令，两种指令皆可达到相同的削峰效果；工业用户接收到调峰指令后，将制定的需求响应策略及响应报价上报给园区管理中心，园区管理中心基于工业用户上送数据选择参与削峰的工业用户并支付相应的调度费用；
步骤2：以满足园区管理中心调峰需求同时兼顾工业用户运行经济性为优化目标，建立热需求响应模型，其中优化目标如下：
min a1Hdiff+a2Cday (1)
1)a1和a2为权重系数，a1＞＞a2；
2)满足园区管理中心调峰需求：根据园区管理中心下发的提升热需求的调峰指令，使购热功率尽量贴近上升目标；
式中：[t0,t1]为削峰时段，Href(t)为热需求上升参考曲线；Hbuy.DR(t)为需求响应后的购热功率曲线；
3)日运行费用：
Cday＝Ce+Ch+Com (3)
式中：Cday为工业用户日运行费用，Ce为购电成本，Ch为购热成本、Com为设备运行维护成本；
除了常规的功率平衡约束、设备物理约束，还需要考虑新增的需求响应约束，需求响应约束如下：
1)非削峰时段购热功率约束：
式中：Hlower(t)为非削峰时段购热功率下限；
2)削峰时段的需求响应热功率平衡约束：
Hlow(t)≤Hsteam.low(t)+Hsteam_add(t)·ηsteam.low (5)
Hsteam(t)+Hsteam_add(t)≤Hbuy.DR(t)≤HBr(t)+Hsteam(t)+Hsteam_add(t) (6)Hbuy.DR(t)+Hlow(t)＝Hsteam(t)+Hsteam_add(t)+Hwater(t)+HBr(t) (7)式中：Hsteam(t)为工业用户蒸汽热负荷；HBr(t)为吸收式制冷机耗热功率；Hlow(t)为工业用户的低品位热功率；Hsteam.low(t)为蒸汽回收低品位热功率；ηsteam.low为蒸汽驱动设备的低品位热回收系数；Hwater(t)为热水负荷；Hsteam_add(t)为工业用户的新增蒸汽负荷需求热功率；
式(5)约束表示：热需求响应阶段，随着蒸汽热负荷需求的提升，蒸汽回收低品位热增加，从而使得工业用户低品位热来源增加；
式(6)-(7)约束表示：外购热功率必须基于实际负荷需求，不应在无热需求的情况下，为满足调峰需求而盲目增加外购热，从而造成外购热蒸汽的浪费，即外购热功率除了需满足所有蒸汽负荷需求，还存在购买上限，具体表现为：当需要提升的热功率ΔHref(t)≤Hsteam_add(t)时，新增外购热全部用于满足新增蒸汽热负荷，吸收式制冷机依旧优先使用低品位热进行制冷作业；当需要提升的热功率ΔHref(t)＞Hsteam_add(t)时，吸收式制冷机优先使用向CHP购买的中品位热进行制冷作业，剩余部分由工业用户内部低品位热补充，即购热功率的上限为HBr(t)+Hsteam(t)+Hsteam_add(t)；其中ΔHref(t)＝Href(t)-Hbuy(t)，HBr(t)≤HBr_max，Hbuy(t)为需求响应前的购热功率曲线，HBr_max为吸收式制冷机最大耗热功率；
步骤3：对热需求响应模型进行优化求解，得到工业用户热需求响应策略。
2.根据权利要求1所述的一种基于多能互补的工业用户热需求响应方法，其特征在于，所述步骤3中采用混合整数线性规划法对步骤2建立的热需求响应模型进行优化求解，输出优化结果为工业用户的热需求响应策略，包括工业用户各个时段的设备出力，从而实现削峰填谷。
3.根据权利要求1所述的一种基于多能互补的工业用户热需求响应方法，其特征在于，所述步骤2中，约束条件还包括等比例上升约束：
。
4.根据权利要求1所述的一种基于多能互补的工业用户热需求响应方法，其特征在于，所述功率平衡约束为：
(1)电功率平衡约束
Pbuy(t)+PPV(t)＝Pload(t)+Pcond(t)+Pice_s(t)+PES_s(t)-PES_r(t) (9)式中：Pbuy(t)为购电功率，PPV(t)为光伏出力，Pcond(t)为空调耗电功率，Pice_s(t)为冰蓄冷耗电功率，PES_s(t)为电池储能充电功率，PES_r(t)为电池储能放电功率，Pload(t)为电负荷；
(2)冷功率平衡约束
QBr(t)+Qcond(t)+Qice_r(t)＝Qload(t) (10)式中，QBr(t)为吸收式制冷机制冷功率，Qcond(t)为空调制冷功率，Qice_r(t)为冰蓄冷制冷功率，Qload(t)为冷负荷。
5.根据权利要求1所述的一种基于多能互补的工业用户热需求响应方法，其特征在于：
所述设备物理约束为：
(1)设备运行约束
式中：Pin.i(t)和Pout.i(t)分别表示设备i在时段t的输入输出功率， 和 分别表示设备i在输出功率的上限和下限； 和 分别为输入功率的上限和下限；
(2)储能设备约束
SL.i＝ST.i (14)
0≤γs.i(t)+γr.i(t)≤1 (17)
式中：Si(t)为储能i在时段t的容量， 和 分别为储能i的上限和下限，SL.i和ST.i分别表示储能i的初始状态和终状态，ws.i(t)和wr.i(t)分别表示储能i的充电功率和放电功率， 和 分别表示储能i的最大充电和放电功率，γs.i(t)和γr.i(t)分别表示储能i在时段t处于充能和放能的0-1状态变量，γs.i(t)取1表示充能，γr.i(t)取1表示放能。
一种基于多能互补的工业用户热需求响应方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
本发明热需求响应策略 618.74 100％
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