考慮需求側協同響應的社區綜合能源系統低碳經濟調度

劉蓉暉, 馬天天, 高 遠, 梁昱赫, 朱雨琪, 柳梅源

(上海電力大學 電氣工程學院, 上海 200090)

隨著多能源網絡融合的不斷加深以及能源轉化設備的進步[1],綜合能源系統(Integrated Energy System,IES)可挖掘潛力越來越大。同時,工業、商業和居民用戶需要的能源形式越來越多,然而目前這些能源系統大多是分開運行的[2]。電、熱、冷、氣各個能源系統單獨運行導致系統靈活度低,能源利用率低,棄風棄光現象嚴重。電熱冷氣聯合調度優點明顯,例如能夠提高整個系統的運行效率,減少不同能源的浪費,降低系統的運營成本,提高系統的穩定性和靈活性,減少污染物排放等[3]。作為提高能源利用率的有效措施,近年來,IES發展迅速[4]。IES有多種方式的能源供應,例如電網(Power Grid,PG)、天然氣(Natural Gas,NG)、光伏發電(Photovoltaic,PV)、風能(Wind Turbine,WT)、廢熱和其他類型的能源。IES結合了這些不同的資源和先進的技術以更高的整體系統能效為用戶提供冷、熱、電和氣等負荷[5]。 在實際應用中,IES被視為統一能源系統,并且系統中的進程彼此交互建立系統的獨特功能。

在不同的系統結構和優化目標下針對IES需求側管理的研究已有很多。文獻[6-7]最早提出了能源集線器的概念并用于IES優化調度。文獻[8]研究了電熱聯供的能源集線器模型,并建立了電、熱柔性負荷特性,但其缺乏對于電、熱、冷、氣柔性負荷的研究。文獻[9]以包含電、熱、冷系統的綜合能源系統為對象進行了研究,但針對電、熱、冷柔性負荷的建模方式單一,未能考慮到負荷間用能特性的區別。文獻[10]采用電熱冷聯供方式并考慮了可平移負荷在削峰填谷、降低IES運營成本上的作用,但文中的柔性負荷分類方式較為單一。……