天然气网络中居民负荷的需求响应类比

电力网络的需求响应是一个成熟的领域，已带来诸多效率与韧性收益，例如管理电力使用的峰谷、降低峰值用电等。然而，仅近年来，电力需求响应在天然气中对应部分的研究才开始受到类似程度的关注。天然气系统正日益在或接近满容量下运行，这使其满足全部用气需求面临挑战，尤其在严冬天气期间。然而，与电力网络中的需求响应项目不同，天然气网络中的需求响应无法转移峰值使用。在此，我们开发需求响应的类比方法，通过降低峰值消耗从而限制此类事件可能造成的破坏，来帮助提升天然气系统的韧性。本文基于当前与预期智能恒温器技术，建立了支持居民级天然气需求响应类比的数学公式。该数学公式采取最优控制问题（OCP）的形式，利用物理约束对温度变化建模、平衡公平服务，并优化房屋集合的燃气消耗。在测试问题上，该公式展现出显著收益，包括能够在仍保障客户公平服务的同时削减 15% 的峰值需求。