CN110766241B - 需求响应控制方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

需求响应控制方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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CN110766241B CN201911178334.7A CN201911178334A CN110766241B CN 110766241 B CN110766241 B CN 110766241B CN 201911178334 A CN201911178334 A CN 201911178334A CN 110766241 B CN110766241 B CN 110766241B
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Abstract

本发明涉及一种需求响应控制方法、装置、设备和存储介质，通过将获取的各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源实际需求量输入预先构建的需求响应控制模型，输出用户对各类能源的实际购买量，根据用户对各类能源的实际购买量和实际需求量之间的关系，对能源转换设备进行调控，以便使实际购买的各类能源通过能源转换设备的转换可以满足用户的实际需求，从而实现需求响应的目标。

Description

需求响应控制方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及电网调度运行技术领域，具体涉及一种需求响应控制方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
所谓需求响应，是指用户根据电网需求改变自身用电需求，以配合电网进行削峰填谷，提升运行经济性的技术手段。传统的需求响应，主要依靠用户改变自身用电习惯，例如工厂调整生产计划等方式实现的，在这种传统模式下，用户参与需求响应的积极性并不高。
随着能源互联网的发展，冷热电三联供、热泵、储能装置、集中式空调等能量转换设备在用户侧应用日趋广泛，使得用户所需要的燃气、电能、热能、冷能等不同能源互动转化更加便捷高效。因此，一种新的需求响应模式，即综合需求响应应运而生。
所谓综合需求响应是指通过优化调整冷热电三联供、热泵等设备运行状态，改变用户侧电能需求，从而实现配合电网侧削峰填谷的需求响应新机制。综合需求响应概念最早于由我国学者提出，并设计了用户侧综合需求响应的基本框架，然而目前尚未有研究对其优化控制方法开展研究。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种需求响应控制方法、装置、设备和存储介质，以促进综合需求响应的构思可以真正应用到实际的生产生活中。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种需求响应控制方法，包括：
获取各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源的实际需求量；
将获取的所述各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源实际需求量输入预先构建的需求响应控制模型，输出用户对各类能源的实际购买量；
根据所述用户对各类能源的实际需求量和输出的所述用户对各类能源的实际购买量对各能源转换设备进行调控。
可选的，所述需求响应控制模型的构建方法包括：
构建优化目标；
建立网源侧约束条件；
建立能源转换设备运行约束条件；
建立用户侧约束条件；
利用所述优化目标、所述网源侧约束条件、所述能源转换设备运行约束条件、所述用户侧约束条件，构建需求响应控制模型。
可选的，所述建立能源转换设备运行约束条件，包括：
建立冷热电三联供运行约束条件；
建立电热装置运行约束条件；
建立集中式空调运行约束条件；
建立储能装置运行约束条件。
可选的，所述构建优化目标，包括：
利用如下公式，构建优化目标：
Figure GDA0003504698600000031
其中，ΔT为时段间隔，NT为全天时段划分数，
Figure GDA0003504698600000032
为时段t电能的单价，
Figure GDA0003504698600000033
为用户在时段t从电网侧实际购买的电能功率；pGG,Gas为燃气单价，
Figure GDA0003504698600000034
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量；pHG,Hea为供热的单价，
Figure GDA0003504698600000035
为用户在时段t从热网侧实际购买的供热功率。
可选的，所述建立网源侧约束条件，包括：
利用如下公式，建立网源侧约束条件：
Figure GDA0003504698600000036
其中，
Figure GDA0003504698600000037
为用户在时段t从电网侧实际购买的电能功率，
Figure GDA0003504698600000038
为用户在时刻t直接使用的电能功率，
Figure GDA0003504698600000039
为储能装置在时刻t的充电功率，
Figure GDA00035046986000000310
为电热装置在时刻t的耗电功率，
Figure GDA00035046986000000311
为集中式空调在时刻t的耗电功率；
Figure GDA00035046986000000312
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量，
Figure GDA00035046986000000313
为冷热电三联供在时刻t消耗的燃气流量，
Figure GDA00035046986000000314
为用户在时刻t直接使用的燃气流量；
Figure GDA00035046986000000315
为用户在时段t从热网侧实际购买的供热功率，
Figure GDA00035046986000000316
为用户在时刻t直接使用的供热功率。
可选的，所述建立冷热电三联供运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立冷热电三联供运行约束条件：
Figure GDA00035046986000000317
Figure GDA00035046986000000318
Figure GDA00035046986000000319
Figure GDA00035046986000000320
Figure GDA00035046986000000321
其中，λCCHP为冷热电三联供的能量转化效率，CAGaS为燃气热值，
Figure GDA0003504698600000041
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量，
Figure GDA0003504698600000042
为冷热电三联供在时刻t所产生的电能功率，
Figure GDA0003504698600000043
为冷热电三联供在时刻t所产生的供热功率，
Figure GDA0003504698600000044
为冷热电三联供在时刻t所产生的制冷功率；NP为电热协调特性曲线中的顶点数，
Figure GDA0003504698600000045
为每个顶点在时刻t对应的权重系数，
Figure GDA0003504698600000046
为第np个顶点的横坐标，
Figure GDA0003504698600000047
为第np个顶点的纵坐标；
所述建立电热装置运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立电热装置运行约束条件：
Figure GDA0003504698600000048
其中，λEH为电热装置的能量转化效率，
Figure GDA0003504698600000049
为电热装置在时刻t的耗电功率，
Figure GDA00035046986000000410
为电热装置在时刻t产生的供热功率；
所述建立集中式空调运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立集中式空调运行约束条件：
Figure GDA00035046986000000411
Figure GDA00035046986000000412
Figure GDA00035046986000000413
其中，λAC为集中式空调的能量转化效率，
Figure GDA00035046986000000414
为集中式空调在时刻t的耗电功率，
Figure GDA00035046986000000415
为集中式空调在时刻t的供热状态变量，
Figure GDA00035046986000000416
为集中式空调在时刻t的供热功率，
Figure GDA00035046986000000417
为集中式空调在时刻t的制冷状态变量，
Figure GDA00035046986000000418
为集中式空调在时刻t的制冷功率；
所述建立储能装置运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立储能装置运行约束条件：
Figure GDA00035046986000000419
Figure GDA00035046986000000420
Figure GDA00035046986000000421
Figure GDA0003504698600000051
Figure GDA0003504698600000052
Figure GDA0003504698600000053
Figure GDA0003504698600000054
其中，
Figure GDA0003504698600000055
为储能装置在时刻t的净交换功率；λS为折算至充电侧的储能装置能量储存效率；
Figure GDA0003504698600000056
为储能装置在时刻t的充电状态变量，
Figure GDA0003504698600000057
为储能装置在时刻t的充电功率，
Figure GDA0003504698600000058
为储能装置在时刻t的放电状态变量，
Figure GDA0003504698600000059
为储能装置在时刻t的放电功率，ES，min为储能装置的储能量上限值，ES，max为储能装置的储能量下限值，ES，0为储能装置初始储能量值，nT为当天任一时刻，PSC，Ele，min为充电功率的下限值，PSC，Ele，max为充电功率的上限值，PSD，Ele，min为放电功率的下限值，PSD，Ele，max为放电功率的上限值。
可选的，所述建立用户侧约束条件，包括：
利用如下公式，建立用户侧约束条件：
Figure GDA00035046986000000510
Figure GDA00035046986000000511
Figure GDA00035046986000000512
Figure GDA00035046986000000513
其中，
Figure GDA00035046986000000514
为用户电能的需求，
Figure GDA00035046986000000515
为用户在时刻t直接使用的电能功率，
Figure GDA00035046986000000516
为储能装置在时刻t的放电功率，
Figure GDA00035046986000000517
为冷热电三联供在时刻t所产生的电能功率，
Figure GDA00035046986000000518
为用户燃气的需求，
Figure GDA00035046986000000519
为用户在时刻t直接使用的燃气流量，
Figure GDA00035046986000000520
为用户热能的需求，
Figure GDA00035046986000000521
为用户在时刻t直接使用的供热功率，
Figure GDA00035046986000000522
为冷热电三联供在时刻t所产生的供热功率，
Figure GDA00035046986000000523
为电热装置在时刻t产生的供热功率，
Figure GDA00035046986000000524
为集中式空调在时刻t的供热功率，
Figure GDA00035046986000000525
为用户冷能的需求，
Figure GDA00035046986000000526
为冷热电三联供在时刻t所产生的制冷功率，
Figure GDA00035046986000000527
为集中式空调在时刻t的制冷功率。
一种需求响应控制装置，包括：
获取模块，用于获取各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源的实际需求量；
计算模块，用于将获取的所述各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源实际需求量输入预先构建的需求响应控制模型，输出用户对各类能源的实际购买量；
调控模块，用于根据所述用户对各类能源的实际需求量和输出的所述用户对各类能源的实际购买量对各能源转换设备进行调控。
一种需求响应控制设备，包括：
处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序，以执行如上任一项所述的方法中各个步骤。
一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项所述的方法中各个步骤。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请提供的需求响应控制方法通过将获取的各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源实际需求量输入预先构建的需求响应控制模型，输出用户对各类能源的实际购买量，根据用户对各类能源的实际购买量和实际需求量之间的关系，对能源转换设备进行调控，以便使实际购买的各类能源通过能源转换设备的转换可以满足用户的实际需求，从而实现需求响应的目标。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种需求响应控制方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的一种需求响应控制模型的构建方法的流程图。
图3是本发明实施例提供的一种电热协调特性曲线图。
图4是本发明实施例提供的一种需求响应控制装置的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的一种需求响应控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
用户普遍需求的能源种类可以包括电能、热能、冷能、燃气能源等，其中，电能可以直接购买，也可以通过一些发电设备由燃气能源转换得到，热能可以直接购买，也可以通过一些制热设备由电能或燃气能源转换得到，冷能可以通过一些制冷设备由电能或燃气能源转换得到，燃气能源一般可以直接购买。正是由于各类能源之间可以依靠相应的设备进行能量转换，就使得用户对电能、热能和燃气能源的购买量的组合方式可以是多样化的，这样，用户可以通过调控相关能源设备的使用来更好地调整三类能源的购买量，一方面用户可以控制购买成本，另一方面也可以更好地配合网源侧的能源结构。
本申请中的需求响应控制方法就是针对以上构思而提出的。
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种需求响应控制方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的需求响应控制方法具体可以包括如下步骤：
S101、获取各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源的实际需求量。
电能的价格一般是时变的，热能、燃气能源的价格一般是稳定的，各能源转换设备的运行数据可以包括能量转换效率等。
S102、将获取的各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源实际需求量输入预先构建的需求响应控制模型，输出用户对各类能源的实际购买量。
通过预先构建的需求响应控制模型，可以对各能源转换设备运行条件、优化目标等进行设定，以计算出最优的各能源购买量组合。
S103、根据用户对各类能源的实际需求量和输出的用户对各类能源的实际购买量，对各能源转换设备进行调控。
通过比较需求量和购买量之间的差异，可以推断出能量转化的具体方式和数量，据此就可以对各能源转换设备进行调控，以达到预设的优化目标。
本申请提供的需求响应控制方法通过将获取的各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源实际需求量输入预先构建的需求响应控制模型，输出用户对各类能源的实际购买量，根据用户对各类能源的实际购买量和实际需求量之间的关系，对能源转换设备进行调控，以便使实际购买的各类能源通过能源转换设备的转换可以满足用户的实际需求，从而实现需求响应的目标。
关于预先构建的需求响应控制模型的构建方法，可以参见图2，图2是本发明实施例提供的一种需求响应控制模型的构建方法的流程图。如图2所示，本实施例提供的需求响应控制模型的构建方法具体可以包括如下步骤：
S201、构建优化目标。
优化目标可以由用户自行选择，可以以购买成本最低为优化目标，也可以以某类能源的消耗量为目标。
S202、建立网源侧约束条件。
网源侧约束是指电网侧、气网侧和热网侧所需要满足的运行约束，即要求网源侧的实际购买量与用户的直接使用量和能源转换设备使用量保持实时平衡。
S203、建立能源转换设备运行约束条件。
目前，使用较为广泛的能源转换设备可以包括：冷热电三联供、电热装置、集中式空调、储能装置等不同类型的能源转换设备。设备运行的约束就是要求设备消耗的能量和产生的能量要达到设备本身的转化率。
S204、建立用户侧约束条件。
用户侧约束要求各能量转换设备所产生的能源和用户直接使用的能源与用户对各类能源的需求量相同，即满足用户的需求。
S205、利用优化目标、网源侧约束条件、能源转换设备运行约束条件、用户侧约束条件，构建需求响应控制模型。
针对常用的四类能源转换设备，可选的，建立能源转换设备运行约束条件具体包括：
1)建立冷热电三联供运行约束条件。
冷热电三联供是一种燃烧燃气发电，并利用燃烧产生的余热供热或制冷的能源转换设备，其运行约束包括能量转化特性和电热协调特性两方面。
能量转化特性约束是指冷热电三联供在运行过程中所消耗的燃气能量与产生的电能、热能、冷能所需要满足的关系；电热协调特性是指冷热电三联供在生产运行过程中产生的电能功率与产生的供热功率、制冷功率之间的关系，该关系可以用电热协调特性曲线表示。
2)建立电热装置运行约束条件。
所谓电热装置是指消耗电能，产生热量，用以供热的装置。其运行控制主要考虑能量转化效率约束。
3)建立集中式空调运行约束条件。
集中式空调可以利用电能供热或制冷。但供热和制冷两种状态不能同时进行，因此其运行状态约束不仅需要考虑能量转化效率的约束，还需要考虑其运行状态的约束。
4)建立储能装置运行约束条件。
储能装置能够实现电能在一定时间范围内的高效存储。其运行约束包括储电量范围约束、交换功率范围约束、运行状态约束等。
具体的，以购买成本最低为优化目标时，构建优化目标，包括：
利用如下公式，构建优化目标：
Figure GDA0003504698600000101
其中，ΔT为时段间隔，NT为全天时段划分数，
Figure GDA0003504698600000102
为时段t电能的单价，
Figure GDA0003504698600000103
为用户在时段t从电网侧实际购买的电能功率；pGG,Gas为燃气单价，
Figure GDA0003504698600000104
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量；pHG,Hea为供热的单价，
Figure GDA0003504698600000105
为用户在时段t从热网侧实际购买的供热功率。
具体的，建立网源侧约束条件，包括：
利用如下公式，建立网源侧约束条件：
Figure GDA0003504698600000106
Figure GDA0003504698600000107
Figure GDA0003504698600000108
其中，
Figure GDA0003504698600000109
为用户在时段t从电网侧实际购买的电能功率，
Figure GDA00035046986000001010
为用户在时刻t直接使用的电能功率，
Figure GDA00035046986000001011
为储能装置在时刻t的充电功率，
Figure GDA00035046986000001012
为电热装置在时刻t的耗电功率，
Figure GDA00035046986000001013
为集中式空调在时刻t的耗电功率；时段t，用户从电网侧实际购买的电能功率与直接使用的电能功率和储能装置、电热装置、集中式空调等设备的使用量保持平衡；
Figure GDA00035046986000001014
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量，
Figure GDA00035046986000001015
为冷热电三联供在时刻t消耗的燃气流量，
Figure GDA00035046986000001016
为用户在时刻t直接使用的燃气流量；时段t，用户从气网侧实际购买的燃气流量与直接使用的燃气流量和冷热电三联供的使用量保持平衡；
Figure GDA00035046986000001017
为用户在时段t从热网侧实际购买的供热功率，
Figure GDA0003504698600000111
为用户在时刻t直接使用的供热功率；时段t，用户实际购买的供热功率与直接使用量保持平衡。
具体的，建立冷热电三联供运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立冷热电三联供运行约束条件：
Figure GDA0003504698600000112
Figure GDA0003504698600000113
Figure GDA0003504698600000114
Figure GDA0003504698600000115
Figure GDA0003504698600000116
其中，λCCHP为冷热电三联供的能量转化效率，CAGas为燃气热值，
Figure GDA0003504698600000117
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量，
Figure GDA0003504698600000118
为冷热电三联供在时刻t所产生的电能功率，
Figure GDA0003504698600000119
为冷热电三联供在时刻t所产生的供热功率，
Figure GDA00035046986000001110
为冷热电三联供在时刻t所产生的制冷功率；NP为电热协调特性曲线中的顶点数，
Figure GDA00035046986000001111
为每个顶点在时刻t对应的权重系数，
Figure GDA00035046986000001112
为第np个顶点的横坐标，
Figure GDA00035046986000001113
为第np个顶点的纵坐标。电热协调特性曲线体现的是冷热电三联供在运行过程中产生电能功率与产生的供热功率和制冷功率直接的关系，参见图3，图3为一种典型的电热协调特性曲线图，如图3所示，纵轴代表的是产生电能功率也就是发电功率，横轴代表的是供热功率和制冷功率的总和。
具体的，建立电热装置运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立电热装置运行约束条件：
Figure GDA00035046986000001114
其中，λEH为电热装置的能量转化效率，
Figure GDA00035046986000001115
为电热装置在时刻t的耗电功率，
Figure GDA00035046986000001116
为电热装置在时刻t产生的供热功率；
具体的，建立集中式空调运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立集中式空调运行约束条件：
Figure GDA0003504698600000121
Figure GDA0003504698600000122
Figure GDA0003504698600000123
其中，λAC为集中式空调的能量转化效率，
Figure GDA0003504698600000124
为集中式空调在时刻t的耗电功率，
Figure GDA0003504698600000125
为集中式空调在时刻t的供热状态变量，
Figure GDA0003504698600000126
为集中式空调在时刻t的供热功率，
Figure GDA0003504698600000127
为集中式空调在时刻t的制冷状态变量，
Figure GDA0003504698600000128
为集中式空调在时刻t的制冷功率。
具体的，建立储能装置运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立储能装置运行约束条件：
Figure GDA0003504698600000129
Figure GDA00035046986000001210
Figure GDA00035046986000001211
Figure GDA00035046986000001212
Figure GDA00035046986000001213
Figure GDA00035046986000001214
Figure GDA00035046986000001215
其中，
Figure GDA00035046986000001216
为储能装置在时刻t的净交换功率；λS为折算至充电侧的储能装置能量储存效率；
Figure GDA00035046986000001217
为储能装置在时刻t的充电状态变量，
Figure GDA00035046986000001218
为储能装置在时刻t的充电功率，
Figure GDA00035046986000001219
为储能装置在时刻t的放电状态变量，
Figure GDA00035046986000001220
为储能装置在时刻t的放电功率，ES，min为储能装置的储能量上限值，ES，max为储能装置的储能量下限值，ES，0为储能装置初始储能量值，nT为当天任一时刻，PSC，Ele，min为充电功率的下限值，PSC，Ele，max为充电功率的上限值，PSD，Ele，min为放电功率的下限值，PSD，Ele，max为放电功率的上限值。
具体的，建立用户侧约束条件，包括：
利用如下公式，建立用户侧约束条件：
Figure GDA0003504698600000131
Figure GDA0003504698600000132
Figure GDA0003504698600000133
Figure GDA0003504698600000134
其中，
Figure GDA0003504698600000135
为用户电能的需求，
Figure GDA0003504698600000136
为用户在时刻t直接使用的电能功率，
Figure GDA0003504698600000137
为储能装置在时刻t的放电功率，
Figure GDA0003504698600000138
为冷热电三联供在时刻t所产生的电能功率，
Figure GDA0003504698600000139
为用户燃气的需求，
Figure GDA00035046986000001310
为用户在时刻t直接使用的燃气流量，
Figure GDA00035046986000001311
为用户热能的需求，
Figure GDA00035046986000001312
为用户在时刻t直接使用的供热功率，
Figure GDA00035046986000001313
为冷热电三联供在时刻t所产生的供热功率，
Figure GDA00035046986000001314
为电热装置在时刻t产生的供热功率，
Figure GDA00035046986000001315
为集中式空调在时刻t的供热功率，
Figure GDA00035046986000001316
为用户冷能的需求，
Figure GDA00035046986000001317
为冷热电三联供在时刻t所产生的制冷功率，
Figure GDA00035046986000001318
为集中式空调在时刻t的制冷功率。
本申请中的需求响应模型为混合整数规划问题，可以利用分支定界法等优化算法进行求解，也可以利用成熟的优化软件包(Cplex)等直接求解，求解的具体过程不再赘述。
参见图4，图4是本发明一个实施例提供的一种需求响应控制装置的结构示意图。如图4所示，本实施例提供的需求响应控制装置具体可以包括：
获取模块401，用于获取各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源的实际需求量；
计算模块402，用于将获取的各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源实际需求量输入预先构建的需求响应控制模型，输出用户对各类能源的实际购买量；
调控模块403，用于根据用户对各类能源的实际需求量和输出的用户对各类能源的实际购买量对各能源转换设备进行调控。
可选的，需求响应控制装置还可以包括：
模型构建模块，用于构建优化目标，建立网源侧约束条件，建立能源转换设备运行约束条件，建立用户侧约束条件，利用优化目标、网源侧约束条件、能源转换设备运行约束条件、用户侧约束条件，构建需求响应控制模型。
具体的，模型构建模块用于：
利用如下公式，构建优化目标：
Figure GDA0003504698600000141
其中，ΔT为时段间隔，NT为全天时段划分数，
Figure GDA0003504698600000142
为时段t电能的单价，
Figure GDA0003504698600000143
为用户在时段t从电网侧实际购买的电能功率；pGG，Gas为燃气单价，
Figure GDA0003504698600000144
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量；pHG，Hea为供热的单价，
Figure GDA0003504698600000145
为用户在时段t从热网侧实际购买的供热功率；
利用如下公式，建立网源侧约束条件：
Figure GDA0003504698600000146
Figure GDA0003504698600000147
Figure GDA0003504698600000148
其中，
Figure GDA0003504698600000149
为用户在时段t从电网侧实际购买的电能功率，
Figure GDA00035046986000001410
为用户在时刻t直接使用的电能功率，
Figure GDA00035046986000001411
为储能装置在时刻t的充电功率，
Figure GDA00035046986000001412
为电热装置在时刻t的耗电功率，
Figure GDA00035046986000001413
为集中式空调在时刻t的耗电功率；
Figure GDA00035046986000001414
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量，
Figure GDA00035046986000001415
为冷热电三联供在时刻t消耗的燃气流量，
Figure GDA00035046986000001416
为用户在时刻t直接使用的燃气流量；
Figure GDA00035046986000001417
为用户在时段t从热网侧实际购买的供热功率，
Figure GDA00035046986000001418
为用户在时刻t直接使用的供热功率。
利用如下公式，建立冷热电三联供运行约束条件：
Figure GDA00035046986000001419
Figure GDA00035046986000001420
Figure GDA0003504698600000151
Figure GDA0003504698600000152
Figure GDA0003504698600000153
其中，λCCHP为冷热电三联供的能量转化效率，CAGas为燃气热值，
Figure GDA0003504698600000154
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量，
Figure GDA0003504698600000155
为冷热电三联供在时刻t所产生的电能功率，
Figure GDA0003504698600000156
为冷热电三联供在时刻t所产生的供热功率，
Figure GDA0003504698600000157
为冷热电三联供在时刻t所产生的制冷功率；NP为电热协调特性曲线中的顶点数，
Figure GDA0003504698600000158
为每个顶点在时刻t对应的权重系数，
Figure GDA0003504698600000159
为第np个顶点的横坐标，
Figure GDA00035046986000001510
为第np个顶点的纵坐标；
利用如下公式，建立电热装置运行约束条件：
Figure GDA00035046986000001511
其中，λEH为电热装置的能量转化效率，
Figure GDA00035046986000001512
为电热装置在时刻t的耗电功率，
Figure GDA00035046986000001513
为电热装置在时刻t产生的供热功率；
利用如下公式，建立集中式空调运行约束条件：
Figure GDA00035046986000001514
Figure GDA00035046986000001515
Figure GDA00035046986000001516
其中，λAC为集中式空调的能量转化效率，
Figure GDA00035046986000001517
为集中式空调在时刻t的耗电功率，
Figure GDA00035046986000001518
为集中式空调在时刻t的供热状态变量，
Figure GDA00035046986000001519
为集中式空调在时刻t的供热功率，
Figure GDA00035046986000001520
为集中式空调在时刻t的制冷状态变量，
Figure GDA00035046986000001521
为集中式空调在时刻t的制冷功率；
利用如下公式，建立储能装置运行约束条件：
Figure GDA00035046986000001522
Figure GDA0003504698600000161
Figure GDA0003504698600000162
Figure GDA0003504698600000163
Figure GDA0003504698600000164
Figure GDA0003504698600000165
Figure GDA0003504698600000166
其中，
Figure GDA0003504698600000167
为储能装置在时刻t的净交换功率；λS为折算至充电侧的储能装置能量储存效率；
Figure GDA0003504698600000168
为储能装置在时刻t的充电状态变量，
Figure GDA0003504698600000169
为储能装置在时刻t的充电功率，
Figure GDA00035046986000001610
为储能装置在时刻t的放电状态变量，
Figure GDA00035046986000001611
为储能装置在时刻t的放电功率，ES，min为储能装置的储能量上限值，ES，max为储能装置的储能量下限值，ES，0为储能装置初始储能量值，nT为当天任一时刻，PSC，Ele，min为充电功率的下限值，PSC，Ele，max为充电功率的上限值，PSD，Ele，min为放电功率的下限值，PSD，Ele，max为放电功率的上限值；
利用如下公式，建立用户侧约束条件：
Figure GDA00035046986000001612
Figure GDA00035046986000001613
Figure GDA00035046986000001614
Figure GDA00035046986000001615
其中，
Figure GDA00035046986000001616
为用户电能的需求，
Figure GDA00035046986000001617
为用户在时刻t直接使用的电能功率，
Figure GDA00035046986000001618
为冷热电三联供在时刻t所产生的电能功率，
Figure GDA00035046986000001619
为用户燃气的需求，
Figure GDA00035046986000001620
为用户在时刻t直接使用的燃气流量，
Figure GDA00035046986000001621
为用户热能的需求，
Figure GDA00035046986000001622
为用户在时刻t直接使用的供热功率，
Figure GDA00035046986000001623
为冷热电三联供在时刻t所产生的供热功率，
Figure GDA00035046986000001624
为电热装置在时刻t产生的供热功率，
Figure GDA00035046986000001625
为集中式空调在时刻t的供热功率，
Figure GDA00035046986000001626
为用户冷能的需求，
Figure GDA00035046986000001627
为冷热电三联供在时刻t所产生的制冷功率，
Figure GDA00035046986000001628
为集中式空调在时刻t的制冷功率。
本实施例与以上任一实施例具有相同的技术特征，可以产生相同的技术效果，此处不再赘述。
参见图5，图5是本发明一个实施例提供的一种需求响应控制设备的结构示意图。如图5所示，本实施例提供的需求响应控制设备具体可以包括：
处理器501，以及与处理器相连接的存储器502；
存储器502用于存储计算机程序；
处理器501用于调用并执行存储器中的计算机程序，以执行如上任一项的方法中各个步骤。
本实施例与以上任一实施例具有相同的技术特征，可以产生相同的技术效果，此处不再赘述。
本申请还提供了一种存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项的方法中各个步骤。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种需求响应控制方法，其特征在于，包括：
获取各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源的实际需求量；
将获取的所述各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源实际需求量输入预先构建的需求响应控制模型，输出用户对各类能源的实际购买量；
根据所述用户对各类能源的实际需求量和输出的所述用户对各类能源的实际购买量对各能源转换设备进行调控；
所述需求响应控制模型的构建方法包括：
构建优化目标；
建立网源侧约束条件；
建立能源转换设备运行约束条件；
建立用户侧约束条件；
利用所述优化目标、所述网源侧约束条件、所述能源转换设备运行约束条件、所述用户侧约束条件，构建需求响应控制模型；
所述建立能源转换设备运行约束条件，包括：
建立冷热电三联供运行约束条件；
建立电热装置运行约束条件；
建立集中式空调运行约束条件；
建立储能装置运行约束条件；
所述建立冷热电三联供运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立冷热电三联供运行约束条件：
Figure FDA0003519020600000011
Figure FDA0003519020600000021
Figure FDA0003519020600000022
Figure FDA0003519020600000023
Figure FDA0003519020600000024
其中，λCCHP为冷热电三联供的能量转化效率，CAGas为燃气热值，
Figure FDA0003519020600000025
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量，
Figure FDA0003519020600000026
为冷热电三联供在时刻t所产生的电能功率，
Figure FDA0003519020600000027
为冷热电三联供在时刻t所产生的供热功率，
Figure FDA0003519020600000028
为冷热电三联供在时刻t所产生的制冷功率；NP为电热协调特性曲线中的顶点数，
Figure FDA0003519020600000029
为每个顶点在时刻t对应的权重系数，
Figure FDA00035190206000000210
为第np个顶点的横坐标，
Figure FDA00035190206000000211
为第np个顶点的纵坐标；
所述建立电热装置运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立电热装置运行约束条件：
Figure FDA00035190206000000212
其中，λEH为电热装置的能量转化效率，
Figure FDA00035190206000000213
为电热装置在时刻t的耗电功率，
Figure FDA00035190206000000214
为电热装置在时刻t产生的供热功率；
所述建立集中式空调运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立集中式空调运行约束条件：
Figure FDA00035190206000000215
Figure FDA00035190206000000216
Figure FDA00035190206000000217
其中，λAC为集中式空调的能量转化效率，
Figure FDA00035190206000000218
为集中式空调在时刻t的耗电功率，
Figure FDA00035190206000000219
为集中式空调在时刻t的供热状态变量，
Figure FDA00035190206000000220
为集中式空调在时刻t的供热功率，
Figure FDA00035190206000000221
为集中式空调在时刻t的制冷状态变量，
Figure FDA00035190206000000222
为集中式空调在时刻t的制冷功率；
所述建立储能装置运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立储能装置运行约束条件：
Figure FDA0003519020600000031
Figure FDA0003519020600000032
Figure FDA0003519020600000033
Figure FDA0003519020600000034
Figure FDA0003519020600000035
Figure FDA0003519020600000036
Figure FDA0003519020600000037
其中，
Figure FDA0003519020600000038
为储能装置在时刻t的净交换功率；λS为折算至充电侧的储能装置能量储存效率；
Figure FDA0003519020600000039
为储能装置在时刻t的充电状态变量，
Figure FDA00035190206000000310
为储能装置在时刻t的充电功率，
Figure FDA00035190206000000311
为储能装置在时刻t的放电状态变量，
Figure FDA00035190206000000312
为储能装置在时刻t的放电功率，ES，min为储能装置的储能量下限值，ES，max为储能装置的储能量上限值，ES，0为储能装置初始储能量值，nT为当天任一时刻，PSC，Ele，min为充电功率的下限值，PSC，Ele，max为充电功率的上限值，PSD ，Ele，min为放电功率的下限值，PSD，Ele，max为放电功率的上限值；ΔT为时段间隔，NT为全天时段划分数。
2.根据权利要求1所述的需求响应控制方法，其特征在于，所述构建优化目标，包括：
利用如下公式，构建优化目标：
Figure FDA00035190206000000313
其中，ΔT为时段间隔，NT为全天时段划分数，
Figure FDA00035190206000000314
为时段t电能的单价，
Figure FDA00035190206000000315
为用户在时段t从电网侧实际购买的电能功率；pGG，Gas为燃气单价，
Figure FDA00035190206000000316
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量；pHG，Hea为供热的单价，
Figure FDA00035190206000000317
为用户在时段t从热网侧实际购买的供热功率。
3.根据权利要求1所述的需求响应控制方法，其特征在于，所述建立网源侧约束条件，包括：
利用如下公式，建立网源侧约束条件：
Figure FDA0003519020600000041
Figure FDA0003519020600000042
Figure FDA0003519020600000043
其中，
Figure FDA0003519020600000044
为用户在时段t从电网侧实际购买的电能功率，
Figure FDA0003519020600000045
为用户在时刻t直接使用的电能功率，
Figure FDA0003519020600000046
为储能装置在时刻t的充电功率，
Figure FDA0003519020600000047
为电热装置在时刻t的耗电功率，
Figure FDA0003519020600000048
为集中式空调在时刻t的耗电功率；
Figure FDA0003519020600000049
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量，
Figure FDA00035190206000000410
为冷热电三联供在时刻t消耗的燃气流量，
Figure FDA00035190206000000411
为用户在时刻t直接使用的燃气流量；
Figure FDA00035190206000000412
为用户在时段t从热网侧实际购买的供热功率，
Figure FDA00035190206000000413
为用户在时刻t直接使用的供热功率。
4.根据权利要求1所述的需求响应控制方法，其特征在于，所述建立用户侧约束条件，包括：
利用如下公式，建立用户侧约束条件：
Figure FDA00035190206000000414
Figure FDA00035190206000000415
Figure FDA00035190206000000416
Figure FDA00035190206000000417
其中，
Figure FDA00035190206000000418
为用户电能的需求，
Figure FDA00035190206000000419
为用户在时刻t直接使用的电能功率，
Figure FDA00035190206000000420
为储能装置在时刻t的放电功率，
Figure FDA00035190206000000421
为冷热电三联供在时刻t所产生的电能功率，
Figure FDA00035190206000000422
为用户燃气的需求，
Figure FDA00035190206000000423
为用户在时刻t直接使用的燃气流量，
Figure FDA00035190206000000424
为用户热能的需求，
Figure FDA00035190206000000425
为用户在时刻t直接使用的供热功率，
Figure FDA00035190206000000426
为冷热电三联供在时刻t所产生的供热功率，
Figure FDA00035190206000000427
为电热装置在时刻t产生的供热功率，
Figure FDA00035190206000000428
为集中式空调在时刻t的供热功率，
Figure FDA00035190206000000429
为用户冷能的需求，
Figure FDA00035190206000000430
为冷热电三联供在时刻t所产生的制冷功率，
Figure FDA0003519020600000051
为集中式空调在时刻t的制冷功率。
5.一种需求响应控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源的实际需求量；
计算模块，用于将获取的所述各类能源单价、单位时间供应量，各能源转换设备运行数据和用户对各类能源实际需求量输入预先构建的需求响应控制模型，输出用户对各类能源的实际购买量；
调控模块，用于根据所述用户对各类能源的实际需求量和输出的所述用户对各类能源的实际购买量对各能源转换设备进行调控；
所述需求响应控制模型的构建方法包括：
构建优化目标；
建立网源侧约束条件；
建立能源转换设备运行约束条件；
建立用户侧约束条件；
利用所述优化目标、所述网源侧约束条件、所述能源转换设备运行约束条件、所述用户侧约束条件，构建需求响应控制模型；
所述建立能源转换设备运行约束条件，包括：
建立冷热电三联供运行约束条件；
建立电热装置运行约束条件；
建立集中式空调运行约束条件；
建立储能装置运行约束条件；
所述建立冷热电三联供运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立冷热电三联供运行约束条件：
Figure FDA0003519020600000052
Figure FDA0003519020600000061
Figure FDA0003519020600000062
Figure FDA0003519020600000063
Figure FDA0003519020600000064
其中，λCCHP为冷热电三联供的能量转化效率，CAGas为燃气热值，
Figure FDA0003519020600000065
为用户在时段t从气网侧实际购买的燃气流量，
Figure FDA0003519020600000066
为冷热电三联供在时刻t所产生的电能功率，
Figure FDA0003519020600000067
为冷热电三联供在时刻t所产生的供热功率，
Figure FDA0003519020600000068
为冷热电三联供在时刻t所产生的制冷功率；NP为电热协调特性曲线中的顶点数，
Figure FDA0003519020600000069
为每个顶点在时刻t对应的权重系数，
Figure FDA00035190206000000610
为第np个顶点的横坐标，
Figure FDA00035190206000000611
为第np个顶点的纵坐标；
所述建立电热装置运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立电热装置运行约束条件：
Figure FDA00035190206000000612
其中，λEH为电热装置的能量转化效率，
Figure FDA00035190206000000613
为电热装置在时刻t的耗电功率，
Figure FDA00035190206000000614
为电热装置在时刻t产生的供热功率；
所述建立集中式空调运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立集中式空调运行约束条件：
Figure FDA00035190206000000615
Figure FDA00035190206000000616
Figure FDA00035190206000000617
其中，λAC为集中式空调的能量转化效率，
Figure FDA00035190206000000618
为集中式空调在时刻t的耗电功率，
Figure FDA00035190206000000619
为集中式空调在时刻t的供热状态变量，
Figure FDA00035190206000000620
为集中式空调在时刻t的供热功率，
Figure FDA00035190206000000621
为集中式空调在时刻t的制冷状态变量，
Figure FDA00035190206000000622
为集中式空调在时刻t的制冷功率；
所述建立储能装置运行约束条件，包括：
利用如下公式，建立储能装置运行约束条件：
Figure FDA0003519020600000071
Figure FDA0003519020600000072
Figure FDA0003519020600000073
Figure FDA0003519020600000074
Figure FDA0003519020600000075
Figure FDA0003519020600000076
Figure FDA0003519020600000077
其中，
Figure FDA0003519020600000078
为储能装置在时刻t的净交换功率；λS为折算至充电侧的储能装置能量储存效率；
Figure FDA0003519020600000079
为储能装置在时刻t的充电状态变量，
Figure FDA00035190206000000710
为储能装置在时刻t的充电功率，
Figure FDA00035190206000000711
为储能装置在时刻t的放电状态变量，
Figure FDA00035190206000000712
为储能装置在时刻t的放电功率，ES，min为储能装置的储能量下限值，ES，max为储能装置的储能量上限值，ES，0为储能装置初始储能量值，nT为当天任一时刻，PSC，Ele，min为充电功率的下限值，PSC，Ele，max为充电功率的上限值，PSD ，Ele，min为放电功率的下限值，PSD，Ele，max为放电功率的上限值；ΔT为时段间隔，NT为全天时段划分数。
6.一种需求响应控制设备，其特征在于，包括：
处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序，以执行如权利要求1-4任一项所述的方法中各个步骤。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-4任一项所述的方法中各个步骤。
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