极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法

本发明涉及用户侧能源规划，具体而言，涉及极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法。

背景技术：

1、近年来，全球变暖导致极端高温事件频发，极端高温事件具有概率小、风险大的特点。尤其是在城市地区，极端高温事件会对电力需求造成显著影响，进而给电网带来巨大压力；此外，极端高温事件还会导致干旱，进而使得水电供应大幅下降。以2022年夏天四川的极端高温天气为例，极端高温天气造成水电供应减少，用电需求激增，最终导致四川启动最高级别的应急限电措施。

2、目前，随着人们生活水平的提高，商业用户侧综合体成为娱乐、生活和工作等活动的中心；商业综合体通常聚集了大量相似的能源消耗用户，因此，如何实现在极端高温事件下对商业综合体进行综合能源规划，以满足重要负荷的供能需求，成为重点研究问题。现有技术中已有在用户侧系统配置时考虑极端高温事件是提高供电可靠性的有效方法，然而，目前对于极端高温事件下用户侧综合能源规划的研究还不多见；当发生极端高温事件时引起用户侧综合负荷供应稳定性不足时，可能进一步导致电力供应不足、能源成本上升、能源供应不可靠以及用户不满意度提升等问题；综上，极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源规划方法具有重要的研究价值，值得进一步深入研究。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，以实现保障极端高温事件下用户侧的负荷供应的稳定性、优化负荷调整策略，确保用户侧在极端高温时能够正常运营并满足用户需求。

2、本发明提供了一种极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，包括如下步骤；

3、基于极端高温事件的影响构建用户侧外部能源供应容量预测模型以及光伏组件发电功率预测模型；

4、构建极端高温事件下用户侧的重要负荷供应集合，获取用户侧在极端高温事件下的负荷供应；

5、构建电价型需求响应模型，获取用户侧电价型需求响应后的电负荷；

6、基于电价型需求响应模型构建阶梯激励型需求响应模型，获取用户侧激励型需求响应后的用户侧补贴费用；

7、基于激励型需求响应模型，构建不确定性的用户响应概率模型；

8、以用户侧规划周期内年总规划成本最优为目标，构建极端高温事件下的用户侧能源规划模型；

9、基于极端高温事件场景以及标准条件场景下的不确定性概率分布，构建两阶段三层的分布鲁棒优化模型，获取优化后的用户侧能源规划决策结果。

10、本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

11、本发明通过构建用户侧能源规划模型，考虑极端高温事件的影响，并预测外部能源供应容量和光伏组件发电功率，可有效提高能源供应的可靠性，有助于避免电力供应不足的问题，确保用户侧在极端高温下的负荷供应稳定；通过引入电价型需求响应模型和阶梯激励型需求响应模型，优化负荷调整策略，进一步降低用户侧在极端高温事件下到的负荷水平，在保障负荷可靠供应的前提下提升用户侧的经济性；通过构建不确定性的用户响应概率模型，通过调节经济因素下的不确定性系数以及模拟用户的心理因素参数，可以改变方案的保守性，分析其对用户侧规划造成的影响，为决策者设置需求响应方案提供一定的参考；通过以年总规划成本最优为目标，构建极端高温事件下的用户侧能源规划模型，并使用分布鲁棒优化模型进行优化决策，能够在给定的不确定性约束下获取优化后的用户侧能源规划决策结果，利用分布鲁棒规划模型可以很好地应对光伏以及负荷的不确定性，在保证用户侧规划的经济性的同时也使其具有一定的鲁棒性，更符合实际情况，具有实用价值。

技术特征：

1.极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，其特征在于，包括如下步骤；

2.根据权利要求1所述的极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，其特征在于，构建用户侧外部能源供应容量预测模型包括：

3.根据权利要求1所述的极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，其特征在于，构建用户侧光伏组件发电功率预测模型包括：

4.根据权利要求1所述的极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，其特征在于，构建极端高温事件发生时用户侧的重要负荷供应集合，获取用户侧在极端高温事件下的负荷供应包括：

5.根据权利要求1所述的极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，其特征在于，构建电价型需求响应模型包括：

6.根据权利要求5所述的极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，其特征在于，基于电价型需求响应模型构建阶梯激励型需求响应模型，获取用户侧激励型需求响应后的用户侧补贴费用具体包括：

7.根据权利要求6所述的极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，其特征在于，构建不确定性的用户响应概率预测模型包括：

8.根据权利要求1所述的极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，其特征在于，构建极端高温事件下的用户侧能源规划模型包括：

9.根据权利要求8所述极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，其特征在于，构建极端高温事件下的用户侧能源规划模型还包括：

10.根据权利要求1至9任一项所述的极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，其特征在于，基于极端高温事件场景以及标准条件场景下的不确定性概率分布，构建两阶段三层的分布鲁棒优化模型，获取优化后的用户侧能源规划决策结果包括：

技术总结
本发明涉及用户侧能源规划技术领域，尤其是提供一种极端高温事件下保障负荷可靠供应的用户侧能源优化方法，包括：基于极端高温事件的影响构建用户侧外部能源供应容量预测模型以及光伏组件发电功率预测模型；构建用户侧的重要负荷供应集合，获取用户侧在极端高温事件下的负荷供应；构建电价型需求响应模型，获取用户侧电价型需求响应后的电负荷；构建阶梯激励型需求响应模型，获取用户侧激励型需求响应后的用户侧补贴费用；构建不确定性的用户响应概率模型；构建极端高温事件下的用户侧能源规划模型；基于极端高温事件场景以及标准条件场景下的不确定性概率分布，构建两阶段三层的分布鲁棒优化模型，获取优化后的用户侧能源规划决策结果。

技术研发人员：高红均,贺帅佳,尚梦琪
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16