考慮需求響應的含風電熱電聯(lián)合系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化
韓立影1，張曦月2，唐華2
(1 國網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林 吉林 132012；
2 現(xiàn)代電力系統(tǒng)仿真控制與綠色電能新技術教育部重點實驗室(東北電力大學)，吉林 吉林 132012)
摘 要：針對東北地區(qū)高比例新能源消納問題，研究了考慮需求響應的含風電熱電聯(lián)合系統(tǒng)運行特性。分析了聯(lián)合系統(tǒng)組成結構及能流交互情況；考慮需求響應構建協(xié)同優(yōu)化策略，發(fā)掘域內靈活性資源，研究了價格以及替代型需求響應類型，結合能流耦合以及共享儲能單元構建協(xié)同優(yōu)化機制，利用碳流刻畫作為輔助決策。搭建協(xié)同優(yōu)化模型，以經(jīng)濟性、風電消納率以及碳排放量為目標函數(shù)分析優(yōu)化策略協(xié)同調控效果，并通過對實際區(qū)域系統(tǒng)仿真分析，闡述了需求側各類資源參與系統(tǒng)調控的響應情況，同時利用碳流刻畫分析能流交互情況，結果驗證了所提策略的合理可行性。
關鍵詞： 需求側資源；能流交互；碳流刻畫；風電熱電聯(lián)合系統(tǒng)
中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2025)09-0001-10
Collaborative Optimization of Wind-Thermal Power Cogeneration
System Considering Demand Response
HAN Li-ying1, ZHANG Xi-yue2, TANG Hua2
（1 State Grid Jilin Electric Power Co., Ltd. Jilin Power Supply Company, Jilin 132012, China;
2 Key Laboratory of Modern Power System Simulation and Control & Renewable Energy Technology of Ministry of
Education(Northeast Electric Power University), Jilin 132012, China）
Abstract: Aiming at the problem of high proportion of new energy consumption in Northeast China, the operation characteristics of wind-thermal power cogeneration system considering demand response are studied. The composition and structure of the cogeneration system, and the energy flow interaction are studied. Considering the demand response to construct a collaborative optimization strategy,explore the flexible resources in the domain, study the price and alternative demand response types, combine energy flow coupling and share energy storage units to construct a collaborative optimization mechanism, and use carbon flow characterization as an auxiliary decision. Then, a collaborative optimization model is established to analyze the synergistic regulatory effects of optimization strategies,with economic efficiency, wind power absorption rate, and carbon emissions as the objective functions. Through the simulation analysis of the actual regional system, the response of various demand-side resources to participate in the system regulation and control is studied.Meanwhile, the interaction of energy flow was analyzed by using carbon flow characterization, and the results verified the rationality and feasibility of the proposed strategy.
Key words: demand-side resource; energy flow interaction; carbon flow characterization; wind-thermal power cogeneration system
參考文獻
[1] 張秀釗， 毛玉敏， 楊玉琴， 等.“ 雙碳” 目標下構建云南新型電力系統(tǒng)戰(zhàn)略研究[J] . 電工電氣，2022(12) ：1-6.
[2] 崔國偉. 基于預測-決策框架的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化[J].電工電氣，2025(1) ：26-35.
[3] BRAMERDORFER G.Multiobjective electric machine optimization for highest reliability demands[J].CES Transactions on Electrical Machines and Systems，2020，4(2) ：71-78.
[4] 吳永飛，包宇慶. 電能型-功率型混合儲能日前-日內協(xié)同滾動調度策略[J] . 電力系統(tǒng)自動化，2024，48(1) ：77-87.
[5] 孔令國，范乃文，石振宇，等. 風-儲-氫-燃機協(xié)同平抑功率波動運行配置策略[J] . 高電壓技術，2025，51(5) ：2125-2136.
[6] 袁鐵江，郭建華，楊紫娟，等. 平抑風電波動的電-氫混合儲能容量優(yōu)化配置[J] . 中國電機工程學報，2024，44(4) ：1397-1405.
[7] 錢韋廷，趙長飛，萬燦，等. 基于概率預測的混合儲能平抑風電波動隨機優(yōu)化調控方法[J]. 電力系統(tǒng)自動化，2021，45(18) ：18-27.
[8] TIAN Z G, LI C S, SUN M Z, et al.Chance constrained optimization of multi-energy supply system with wind and PV combined output[C]//2024 9th Asia Conference on Power and Electrical Engineering (ACPEE)，2024 ：1276-1280.
[9] 陳云帆，艾欣，王哲，等. 考慮電氫轉化動態(tài)效率特性的工業(yè)園區(qū)氫儲能容量優(yōu)化配置[J] . 太陽能學報，2025，46(6) ：184-195.
[10] 劉珂，顧雪平，白巖松，等. 考慮風電不確定性的電力系統(tǒng)在線動態(tài)分區(qū)恢復優(yōu)化方法[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2024，52(19) ：60-73.
[11] FANOS B N F, SOLIMAN M H, TALAAT H E A, et al.Modern active voltage control in distribution networks, including distributed generation,using the hardware-in-the-loop technique[J].Symmetry，2023，15(1) ：90.
[12] 湯明慧，董學育，朱建忠. 綠證碳交易下考慮系統(tǒng)靈活性的源荷協(xié)調優(yōu)化調度[J] . 電工電氣，2024(12) ：68-76.
[13] 吳界辰，艾欣，胡俊杰. 需求側資源靈活性刻畫及其在日前優(yōu)化調度中的應用[J] . 電工技術學報，2020，35(9) ：1973-1984.
[14] 陳艷波，張瑞芯，田昊欣，等. 面向用戶側多元靈活性資源功率聚合的配電臺區(qū)優(yōu)化運行研究[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2025，53(8) ：130-143.
[15] 薛太林，楊海翔，張海霞，等. 考慮 P2G 及碳捕集的熱電聯(lián)產(chǎn)虛擬電廠低碳優(yōu)化調度[J] . 山東電力技術，2024，51(5) ：1-8.
[16] 王育飛，劉德賓，薛花，等. 耦合氫能的光儲充電站多目標優(yōu)化配置策略[J] . 電力自動化設備，2023，43(12) ：101-108.
[17] 潘超，范宮博，王錦鵬，等. 靈活性資源參與的電熱綜合能源系統(tǒng)低碳優(yōu)化[J] . 電工技術學報，2023，38(6) ：1633-1647.
[18] 彭偉鵬，邵振國，陳飛雄，等. 計及需求響應的風儲集群電力系統(tǒng)多時間尺度優(yōu)化調度[J] . 太陽能學報，2025，46(2) ：282-292.
[19] 崔永玲，王成福，牛遠方，等. 考慮綜合需求響應不確定性的綜合能源系統(tǒng)兩階段隨機優(yōu)化決策[J]. 電網(wǎng)技術，2025，49(6) ：2232-2242.
[20] 宋春雷，王書寧. 分布式能源接入對配電網(wǎng)繼電保護整定值的動態(tài)影響[J]. 電力設備管理，2025(5) ：88-90.
[21] 潘超，劉繼哲，孫勇，等. 考慮氫儲一體化協(xié)同的綜合能源系統(tǒng)低碳優(yōu)化[J] . 電力自動化設備，2023，43(12) ：118-126.
[22] 王典，潘超，鹿麗，等. 計及風-光時序相關特性的源-儲并網(wǎng)階段式規(guī)劃策略[J] . 東北電力大學學報，2020，40(4) ：1-10.
[23] 潘超， 范宮博， 包鈺婷， 等. 需求側資源參與分布式電源并網(wǎng)的協(xié)同調控[J] . 太陽能學報，2023，44(4) ：306-315.
[24] PIROUTI M, BAGDANAVICIUS A, EKANAYAKE J, et al.Energy consumption and economic analyses of a district heating network[J].Energy，2013，57(8) ：149-159.
[25] 劉鑫蕊，羅雨晴，侯敏，等. 階梯式碳交易的城市多能系統(tǒng)能量互補優(yōu)化調度策略[J] . 高電壓技術，2023，49(6) ：2275-2285.
