【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源优化，尤其涉及一种基于能量元的用能系统优化调控方法。
技术介绍
1、用户侧是主要的能源消耗和碳排放根源，用户的用能行为直接影响用能系统的能效、碳排放和可再生能源承载能力。基于用户侧驱动能源绿色低碳转型值得关注。然而用能系统包含电/热/冷/气等多种异质能源耦合变换，由于缺乏统一基准量化评价方法，异质能源实际价值的比较非常困难；分布式可再生能源和用户侧灵活性资源的用能价值具有差异，不同时段对应的用能价值也具有差异，计算分析困难，如果不能反映价值差异则难以引导用户优化资源配置；用户互动流通的内容包括能源使用权、数据等交割物，仅靠现有的电量/功率/时序信息难以支撑市场主体参与多品类市场流通。上述问题导致用能资源无法实现高效流通和合理配置，继而导致能源系统绿色低碳转型受阻。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术旨在提供一种以能量元为用能权流通的基本单元的用能系统优化调控方法。
2、技术方案：本专利技术所述的基于能量元的用能系统优化调控方法，包括以下步骤：
3、（1）根据能量元的物理属性和经济属性，构建基于能量元的用能权流通价格模型，确定能量元流通中的价格区间；
4、（2）以能量元流通中的价格区间和用能供需平衡为约束条件，以用户用能成本最小为目标函数构建基于能量元价格的用户用能优化调控模型；
5、（3）求解用户用能优化调控模型，得到最小用户用能成本下的最优用户用能策略；
6、（4）建立电力系统网络潮流模型，根据
7、进一步的，步骤（1）具体如下：
8、（11）获取用能系统参数、自然环境参数和社会环境参数；
9、（12）根据用能系统参数、自然环境参数和社会环境参数，构建能量元模型 e，确定能量元的能量当量；
10、（13）根据确定能量元的能量当量，构建基于能量元的用能权流通价格模型，确定能量元流通中的价格区间。
11、进一步的，能量元模型 e为
12、；
13、；
14、式中， a为能量元的属性集合，包括能量元的物理属性集合 p和经济属性集合 w； x为影响因素集合；为影响因素，分别表示用能系统、能源形式、自然环境和社会环境的影响因素， n为影响因素的数量； r为能量元的属性集合 a和影响因素集合 x之间的映射关系集合；为从 x到 p的映射函数；为从 x到 w的映射函数。
15、进一步的，能量元的能量当量为
16、；
17、；
18、式中，为能量元的能量当量，单位为kwh；为能量元的能量当量的评价函数；为异质能源 i的能量当量转换函数；为异质能源 i的流通量，单位为j； i为能量元包含的异质能源集合； p为物理属性集合。
19、进一步的，能量元的物理属性集合 p为
20、；
21、；
22、；
23、式中，为能量元的物理属性； m为物理属性的数量；是从集合 x到物理属性的映射。
24、进一步的，经济属性集合 w为
25、；
26、；
27、；
28、式中， w为经济属性集合；为能量元的经济属性； k为经济属性的数量；为从 x到经济属性的映射。
29、进一步的，能量元流通中的价格区间，通过以下公式求解：
30、；
31、式中，/为能量元提供方/接收方给出的能量元价格，单位为元/kwh；/为提供/接收能量元后的用能效用变化，单位为元；/为能量元提供方/接收方视角下的能量元支出成本，单位为元；为能量元提供方的价格下界，单位为元；为能量元接收方的价格上界，单位为元； u为能量元的用能效用集合；/为能量元提供方/接收方视角下的能量元支出成本集合。
32、进一步的，步骤（2）中，以能量元价格区间和用能供需平衡为约束条件，以用户用能成本最小为目标函数的用户用能优化调控模型为
33、；
34、；
35、；
36、；
37、；
38、；
39、式中， c为用户用能成本， t为调控时段序号， t为调控时段数量， e为能量元种类的序号， e为能量元种类数量，为调控时段长度，为 t时段内用户从电网购电功率，、分别表示用能权流通中接收能量元 e的功率和提供能量元 e的功率，为 t时段内用户从电网购电单位能量价格，为 t时段内用户用能权流通中接收能量元单位能量价格，为 t时段内用户用能权流通中提供能量元单位能量价格，为用户 t时段用能需求，和分别用户 t时段的固定用能需求和可调用能需求，为 t时段内用户向上/向下最大可调能力。
40、进一步的，步骤（3）中，采用混合整数线性规划、智能算法等方法对用户用能优化调控模型进行求解，得到能量元流通情况以及对应的最优用户用能策略。
41、进一步的，步骤（4）中，以电压偏差最小为目标函数求解电力系统网络潮流模型，得到电力系统网络的最优潮流分布：
42、；
43、；
44、；
45、；...
【技术保护点】
1.基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，步骤（1）具体如下：
3.根据权利要求2所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，能量元模型E为
4.根据权利要求3所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，能量元的能量当量为
5.根据权利要求4所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，能量元的物理属性集合P为
6.根据权利要求5所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，经济属性集合W为
7.根据权利要求6所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，能量元流通中的价格区间，通过以下公式求解：
8.根据权利要求1所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，步骤（2）中，以能量元价格区间和用能供需平衡为约束条件，以用户用能成本最小为目标函数的用户用能优化调控模型为
9.根据权利要求1所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，步骤（3）中，采用混合整数线性规
10.根据权利要求1所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，步骤（4）中，以电压偏差最小为目标函数求解电力系统网络潮流模型，得到电力系统网络的最优潮流分布：
...【技术特征摘要】
1.基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，步骤（1）具体如下：
3.根据权利要求2所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，能量元模型e为
4.根据权利要求3所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，能量元的能量当量为
5.根据权利要求4所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，能量元的物理属性集合p为
6.根据权利要求5所述基于能量元的用能系统优化调控方法，其特征在于，经济属性集合w为
7.根据权利要求6所述基于能量元的用能系统优化调控方法，...
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