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摘要：本文主要针对电力用户侧参与的综合能源系统优化调度进行简要分析与探讨，以供参考。
关键词：电力用户侧；参与；综合能源系统；优化调度
综合能源系统IES（integratedenergysystem）是涵盖电力、天然气、热力等的耦合系统，因其能源利用率高污染物排放量少而受到广泛关注。IES可通过数据分析及信息技术对各类能源的产生、传输与分配、转换、存储、消费等环节进行有机协调与优化，能够实现对电、气、热（冷）等各能源形式的相互协调、综合管理及经济调度，IES将是未来能源系统的主要承载形式及重要发展方向。
1综合能源系统构成及运行特点
1.1含电气热的综合能源系统及其耦合关系
综合能源系统一般由能源站、能源传输网络及负荷构成，系统中电力、天然气、热力系统的耦合是通过微型燃气轮机实现的，不同能源之间的转换及传递关系可通过能源集线器模型来描述。能源集线器包括微型燃气轮机MT（microturbine）、变压器和中央空调AC（airconditioner），其基本架构如图1所示。
式中：υAC为电能的分配比例，0≤υAC≤1，（1-υAC）Pe为提供给用户电力负荷的电能，υACPe为满足用户热（冷）能需求供给AC的电能；ηMgeT、ηMghT分别为微燃机的发电效率及热效率、ηT为变压器的传输效率；ηAC为AC的电制热（冷）效率。
1.2综合能源系统中的电力需求侧响应
综合能源系统中的电力需求侧响应是由传统的电力需求响应发展而来，传统的电力需求侧响应是在电力系统中考虑用户参与下电力供需平衡的调度，未考虑对与电力系统相关的其他供能系统的影响，随着IES及能源互联网的快速发展，各能源系统（电/气/热）的联系与耦合更加紧密，因此IES中的电力需求侧响应是从整个系统的角度来研究的，同时考虑不同系统间的耦合及平衡状态，保证含电力、燃气、热力等的综合能源系统安全稳定运行，从而来实现供需双侧的协调优化，IES中根据各类用电设备的用电特性可将负荷分为不可转移负荷和可转移负荷，不可转移负荷其用电功率及时间不能改变；可转移负荷其用电较为灵活，各时段用电量可根据系统运行条件及优化目标参与负荷调整，使得各时段的负荷发生变化。
1.3含多种分布式能源及能源存储与转换设备的综合能源系统
IES能够充分利用各种形式能源的互补特性同时为用户提供各类能源需求及服务，因地制宜促进清洁分布式可再生能源的就地消纳，可满足居民社区、工业园区及智能楼宇等的供能需求。常规的分布式小型电源有风机、光伏及以天然气为燃料的可控电源微燃机（热电联产）和燃料电池等，储能设备有蓄电池、储热罐，能量转换设备有电锅炉及变压器，终端负荷为电、热负荷，以及负责协调优化的信息接收和控制系统。
2综合能源系统中各单元的数学模型及其运行策略
2.1微燃机热电联产系统
式中：SOCbat（t）为t时段蓄电池的储电量；τ为蓄电池的自放电率；Pbat.ch（t）、Pbat.disch（t）及ηbat.ch、ηbat.disch分别为t时段蓄电池的充、放电功率及充、放电效率。
3电力用户参与的综合能源系统联合优化调度模型
3.1目标函数
通过对负荷侧中可转移电力负荷进行优化调整来改变各时段用电量，在满足系统各项约束的同时协调发电侧资源及各类能量转换存储设备使其共同参与到系统的优化调度中，以系统的燃料成本、运行维护成本、启停成本、污染气体排放成本、购售电成本及可转移电力负荷调用补偿成本等综合运行成本最小为目标函数。其目标函数及其约束条件分别为
结语
针对含电、气、热耦合的综合能源系统，在满足各项约束的条件下对电力负荷中可转移负荷进行优化调整，建立了电力用户参与的综合能源系统优化调度模型，并与优化调整前的结果进行对比分析，研究表明：通过根据峰谷电价以及系统整体运行状态对电力负荷中可转移负荷进行合理的优化调整可有效的改变电力负荷曲线，实现峰时段少用电谷时段多用电而达到削峰填谷的作用，使电力负荷更加平稳减小峰谷差；电力用户参与负荷的调整改变了各系统的平衡状态、分布式可控电源的出力及购售电功率。在峰谷分时电价条件下，通过电源侧、储能系统、能量转换设备以及电力负荷调整之间的相互协调与配合，在保证各系统供需平衡及正常运行的同时可减少该综合能源系统的运行成本，实现源、储、荷互动的效果。
参考文献：
[1]赵波，包侃侃，徐志成，等.考虑需求侧响应的光储并网型微电网优化配置[J].中国电机工程学报，2015，35（21）：5465-5474.
[2]曾鸣，武赓，李冉，等.能源互联网中综合需求侧响应的关键问题及展望[J].电网技术，2016，40（11）：3391-3398.
论文作者:张敏
论文发表刊物:《云南电业》2019年3期
论文发表时间:2019/9/26
标签：能源论文; 负荷论文; 电力论文; 系统论文; 时段论文; 需求论文; 用户论文; 《云南电业》2019年3期论文;