基于主從博弈和混合需求響應(yīng)的能量樞紐多時間尺度優(yōu)化調(diào)度策略

王 瑞，程 杉，徐建宇，左先旺

（1. 三峽大學(xué)智慧能源技術(shù)湖北省工程研究中心，湖北宜昌 443002；2. 國網(wǎng)河南省電力公司駐馬店供電公司，河南駐馬店 463000）

0 引言

安全高效、低碳清潔是當今能源發(fā)展的主流方向，統(tǒng)籌多能耦合、協(xié)同調(diào)度的綜合能源系統(tǒng)（integrated energy system，IES）已成為目前和未來高效利用能源的重要形式［1-2］。然而，在高比例可再生能源接入IES 的情況下，IES 的源、荷雙側(cè)均存在很強的不確定性，而IES 內(nèi)部復(fù)雜的能量耦合關(guān)系以及用戶參與市場調(diào)節(jié)的主動性等問題，都為IES的優(yōu)化運行帶來了諸多困難與挑戰(zhàn)［3］。

能源樞紐（energy hub，EH）是多能源間耦合的樞紐，在IES 的研究中扮演著重要角色［4］。文獻［5］建立了含風(fēng)力發(fā)電的EH 運行優(yōu)化模型，采用場景分析法描述風(fēng)電的不確定性。文獻［6］通過分析IES中的能源耦合關(guān)系，構(gòu)建了包含可再生能源、電轉(zhuǎn)氣設(shè)備和冷熱電聯(lián)供（combined cooling，heating and power，CCHP）機制的聯(lián)合經(jīng)濟調(diào)度模型。文獻［7］引入N-1安全準則，建立了含天然氣系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的EH 優(yōu)化配置方法。此外，由于EH 需求的多樣化，應(yīng)用綜合需求響應(yīng)（integrated demand response，IDR）既能實現(xiàn)多能互補又能降低系統(tǒng)的供能壓力。為此，文獻［8］將傳統(tǒng)電力需求響應(yīng)的建模方法延伸至熱、冷負荷，同時考慮熱、冷負荷可調(diào)度性，實現(xiàn)EH 中多元負荷的聯(lián)合調(diào)度。文獻［9］利用供需雙側(cè)熱、電耦合互補關(guān)系，根據(jù)電負荷的彈性響應(yīng)和供熱方式的多樣性，建立了熱、電負荷IDR 模型并提出相應(yīng)的響應(yīng)補償機制。上述研究為EH 的優(yōu)化調(diào)度提供了重要的理論基礎(chǔ)，但未考慮EH 內(nèi)市場主體的靈活互動。EH可由運營商進行整合和管理，而博弈論可以很好地處理不同主體間的利益沖突。……