東方電氣集團東方電機有限公司;四川大學王應明獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉東方電氣集團東方電機有限公司;四川大學申請的專利一種熱電氣耦合園區的綜合需求響應方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115470609B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-08發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202110658637.X,技術領域涉及:G06Q10/0631;該發明授權一種熱電氣耦合園區的綜合需求響應方法是由王應明;曹馳健;閆夢陽;劉至純;張雯雯;游祥;武姝凝;陸楊設計研發完成,并于2021-06-11向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種熱電氣耦合園區的綜合需求響應方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種熱電氣耦合園區的綜合需求響應方法,首先根據用能類型不同,將參與需求響應的工業用戶分為傳統單一型、雙能耦合型和多能靈活型,通過分析各類用戶的響應特性,建立需求響應模型;其次對工業園區運營商擁有的各類設備進行建模;最后,根據工業園區運營商與上級電網的互動流程,建立響應上級電網調峰需求的熱電氣耦合園區運營商綜合需求響應模型,以園區運營商對上級電網調峰需求的響應率、可再生能源消納率和園區運營商總收益最大為目標函數,考慮多種約束條件,通過協調園區內各設備的出力以及各類工業用戶的綜合需求響應,得到能夠完全響應上級電網調峰需求的最優調度計劃和各工業用戶響應策略,提高園區內可再生能源消納水平。
本發明授權一種熱電氣耦合園區的綜合需求響應方法在權利要求書中公布了:1.一種熱電氣耦合園區的綜合需求響應方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟一:根據用能類型不同,將工業用戶分為傳統單一型、雙能耦合型和多能靈活型,并建立各類型工業用戶的需求響應模型; 建立熱電氣耦合園區內各個能量生產設備的能量轉換模型; 步驟二:建立響應上級電網調峰需求的熱電氣耦合園區綜合需求響應模型,以園區運營商對上級電網調峰需求的響應率、可再生能源消納率和園區運營商總收益作為目標函數; 表示目標值,表示售能收益,表示總成本,、、表示三個優先級因子,且; 以能量平衡約束、設備出力約束、聯絡線約束、可調度生產任務約束、各類工業用戶IDR響應量約束作為約束條件; 步驟三:求解所述熱電氣耦合園區綜合需求響應模型,得到熱電氣耦合園區的綜合需求響應方案; 所述步驟一中,傳統單一型工業用戶的需求響應模型為: 式中,n表示可調度生產任務索引,共有N個生產任務;表示可調度生產任務n在實際生產過程中的啟動時段;、、與為二進制變量,,表示實際生產過程中可調度生產任務n在時段t啟動,表示原生產計劃中可調度生產任務n在時段t處于運行狀態,表示實際生產過程中可調度生產任務n在時段t處于運行狀態;T表示調度周期,表示可調度生產任務n在原生產計劃中的啟動時段;表示可調度生產任務n的持續運行時間;和分別表示可調度生產任務n啟動時段的上下限;表示僅可調度生產任務響應后時段t的電負荷需求,表示可調度生產任務n的電能需求;表示原生產計劃中時段t的電負荷需求; 電熱耦合型工業用戶的響應模型的需求響應模型為: 電熱耦合型負荷模型為: 式中,表示t時段因熱負荷改變而導致的電負荷變化量;表示t時段的熱負荷變化量;表示熱電單位的換算系數;表示熱電耦合系數; 非需求響應時段熱負荷需求: 式中,表示時段t蒸汽驅動設備的所消耗的中品位熱;表示蒸汽驅動設備低品位熱回收效率;表示時段t電熱型工業用戶的總熱負荷需求;、分別表示直接利用的中品位熱負荷需求和低品位熱負荷需求;、分別表示供熱給直接用蒸汽驅動負荷、利用低品位熱功率設備的轉化效率; 需求響應時段熱負荷需求: 式中,表示響應后時段t電熱型工業用戶的總熱負荷需求;、分別表示直接利用的中品位熱功率的響應變化量和回收轉化為低品位熱功率的變化量; 需求響應時段電負荷需求為: 式中,表示僅電熱耦合型用戶響應后的時段t的的電負荷需求,表示原生產計劃中時段t的電負荷需求; 電氣耦合型工業用戶的響應模型的需求響應模型為: 電氣耦合型負荷模型為: 式中,、為實際運行過程中電氣替代導致的電、氣負荷增量;表示電能和天然氣的等熱值轉化系數; 電氣負荷替代率曲線表達式如下: 式中,表示負荷替代率,表示電氣價差,、和分別表示電氣替代死區閾值、飽和區閾值及最大電氣負荷替代率; 計及可替代負荷響應后的t時段擬合電負荷和氣負荷表示為: 式中,表示僅電氣耦合型用戶響應后的時段t的電負荷需求,表示原生產計劃中時段t的電負荷需求;表示僅電氣耦合型用戶響應后的時段t的氣負荷需求,表示原生產計劃中時段t的氣負荷需求; 多能靈活型工業用戶的響應模型的需求響應模型為: 式中,表示向園區購電變化量;表示工業用戶滿足電能變化量所需天然氣變化量;表示天然氣的低位熱值;表示天然氣發電效率;表示時間步長;表示熱負荷變化量;表示熱電耦合系數;表示熱電單位的換算系數;表示僅多能靈活型用戶響應后的時段t的電負荷需求;表示原生產計劃中時段t的電負荷需求;表示響應后的時段t的熱負荷需求;表示原生產計劃中時段t的熱負荷需求;表示僅多能靈活型用戶響應后的時段t的氣負荷需求;表示原生產計劃中時段t的氣負荷需求。
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