多区域综合能源系统中热负荷管理的策略优化与需求响应:一种 Stackelberg 博弈方法

在中国能源系统化石燃料消耗高且效率低下的背景下, 有效的需求侧管理至关重要。本研究考察了不同功能区各类建筑的热特性, 利用体形系数的概念, 将其独特的结构和能源使用特征整合到由实时定价支持的需求响应框架中。我们开发了一个基于 Stackelberg 博弈的双层优化模型, 捕捉了综合能源提供商与用户之间成本和收益的动态相互作用。该模型使用 Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件被表述为混合整数线性规划(MILP)问题, 并使用 Big M 方法进行线性化, 随后使用 MATLAB 和 CPLEX 求解。这种方法实现了公共和住宅区域供热负荷的差异化管理, 在平衡提供商和用户利益的同时优化了能源效率。此外, 该研究探讨了不同区域类型的比例如何影响减少热负荷的潜力, 为综合能源系统中需求响应策略的可扩展性和有效性提供了见解。该分析不仅突出了此类策略的经济效益, 还突出了其在减少对传统能源依赖方面的潜力, 从而有助于更可持续的能源系统实践。