Optimized Operation of Community Integrated Energy Systems Considering Dynamic Pricing Mechanism and Demand Response

LI Zhenkun; YOU Shengran; LI Jingyue; ZHANG Zhiquan; WANG Yi

doi:10.20204/j.sp.2025.09007

English Version Reader LoginJournal Login

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Optimized Operation of Community Integrated Energy Systems Considering Dynamic Pricing Mechanism and Demand Response

更新时间：2025-12-16

- Optimized Operation of Community Integrated Energy Systems Considering Dynamic Pricing Mechanism and Demand Response
- Vol. 53, Issue 9, Pages: 56-63(2025)
- 作者机构：
  
  1. 教育部海上风电技术工程研究中心（上海电力大学）,上海,200090
  2. 国网山东省电力公司利津县供电公司,山东,东营,257400
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20204/j.sp.2025.09007
  CLC：
- Published：2025
- 稿件说明：
移动端阅览
李振坤,游胜苒,李景岳,张智泉,王仪.计及动态定价机制和需求响应的社区综合能源系统优化运行[J].智慧电力,2025,53(9):56-63.

LI Zhenkun, YOU Shengran, LI Jingyue, et al. Optimized Operation of Community Integrated Energy Systems Considering Dynamic Pricing Mechanism and Demand Response[J]. 2025, 53(9): 56-63.
李振坤,游胜苒,李景岳,张智泉,王仪.计及动态定价机制和需求响应的社区综合能源系统优化运行[J].智慧电力,2025,53(9):56-63. DOI： 10.20204/j.sp.2025.09007.

LI Zhenkun, YOU Shengran, LI Jingyue, et al. Optimized Operation of Community Integrated Energy Systems Considering Dynamic Pricing Mechanism and Demand Response[J]. 2025, 53(9): 56-63. DOI： 10.20204/j.sp.2025.09007.

摘要

针对部分社区综合能源系统（CIES）中风光出力过剩、能源产消失衡的问题，提出了一种考虑动态定价机制与负荷需求响应的CIES优化运行模型。首先，建立CIES模型，并在其中纳入负荷需求响应和用户满意度因素；其次，引入基于风光出力与负荷需求供需关系的动态定价机制，以引导负荷参与需求响应；同时，采用K-means聚类算法生成典型风光出力预测场景，并利用机会约束规划处理风光出力的不确定性，将其转化为混合整数线性规划问题以降低求解复杂度；最后，调用CPLEX求解器，以CIES运行收益最大化为目标进行求解。仿真结果表明，该优化运行模型能够有效挖掘负荷需求响应潜力，促进风电和光伏发电的消纳，提升CIES的经济效益。

Abstract

To address the issues of excess wind and solar power output and supply-demand imbalance in certain community integrated energy systems （CIES）， an optimized operation model is proposed that integrates a dynamic pricing mechanism with load demand response. First， a CIES model is established， incorporating load demand response and user satisfaction factors. Second， a dynamic pricing mechanism based on the supply-demand relationship between the wind and solar power output and load demand is introduced to guide load participation in demand response. Concurrently， the K-means clustering algorithm is employed to generate typical wind-solar output forecast scenarios， and chance-constrained programming is utilized to handle the uncertainty of renewable energy output. This approach transforms the problem into a mixed-integer linear programming （MILP） model to reduce computational complexity. Finally， the CPLEX solver is invoked to maximize the operational revenue of the CIES. Simulation results demonstrate that the proposed model can effectively unlock the potential of load demand response， promote the accommodation of wind and solar power， and enhance the economic benefits of CIES.

关键词

Keywords

references

王永真，康利改，张靖，等. 综合能源系统的发展历程、典型形态及未来趋势 [J ] .太阳能学报，2021，42（8）：84-95.

王婷，张晶，高冲，等. 绿证-碳市场互认抵消下综合能源系统优化调度 [J ] .智慧电力，2025，53（2）：104-110，118.

JIN X，WU Q，JIA H，et al. Optimal integration of building heating loads in integrated heating /electricity community energy systems：a bi-level MPC approach[J ] .Transactions on Sustainable Energy，2021，12（3）：1741-1754.

王海洋，李珂，张承慧，等. 基于主从博弈的社区综合能源系统分布式协同优化运行策略 [J ] .中国电机工程学报，2020，40（17）：5435-5445.

帅轩越，马志程，王秀丽，等. 基于主从博弈理论的共享储能与综合能源微网优化运行研究 [J ] .电网技术，2023，47（2）：679-690.

熊伟，马志程，张晓英，等. 计及风、光消纳的风电-光伏-光热互补发电二层优化调度 [J ] .太阳能学报，2022，43（7）：39-48.

魏长祺，周源，金莺，等. 基于建筑光伏的社区综合能源系统热电交互优化 [J ] .太阳能学报，2025，46（1）：480-490.

崔杨，张家瑞，王铮，等. 计及价格型需求响应的风-光-光热联合发电系统日前调度策略 [J ] .中国电机工程学报，2020，40（10）：3103-3114.

周燕，刘卫民，陈帆，等. 不同光伏渗透率下考虑需求响应的配电网储能双层规划 [J ] .高压电器，2024，60（10）：64-77.

闫林芳，范国晨，赵杨阳，等. 考虑碳减排需求的微电网低碳经济运行策略研究 [J ] .电力需求侧管理，2024，26（5）：64-69.

张家祥，潘秋萍. 考虑需求响应的微网群分布式日前经济优化调度 [J ] .电力系统及其自动化学报，2025，37（3）：19-26.

戴瑞海，廖鸿图，施亦治，等. 分时电价下考虑需求响应的微电网经济调度方法 [J ] .重庆大学学报，2022，45（1）：25-37.

盛四清，张佳欣，李然，等. 考虑综合需求响应的综合能源系统多能协同优化调度 [J ] .电力自动化设备，2023，43（6）：1-9.

孙毅，胡亚杰，郑顺林，等. 考虑用户响应特性的综合需求响应优化激励策略 [J ] .中国电机工程学报，2022，42（4）：1402-1413.

邓衍辉，李剑，卢国强，等. 考虑分区域动态电价机制引导的电动汽车充电优化策略 [J ] .电力系统保护与控制，2024，52（7）：33-44.

徐俊俊，程奕凌，张腾飞，等. 计及充电行为特征与可调性的电动汽车集群优化调度 [J ] .电力系统自动化，2023，47（23）：23-32.

LI G，WU D，HU J，et al. Helos：heterogeneous load scheduling for electric vehicle-integrated microgrids [J ] .IEEE Transactions on Vehicular Technology，2017，66（7）：5785-5796.

陈明媛，莫东，刘起兴，等. 计及发电容量充裕度的容量市场多能源定价模型 [J ] .电力科学与技术学报，2024，39（5）：270-278.

崔杨，姜帅，赵钰婷，等. 考虑超碳需求响应的综合能源系统低碳优化调度 [J ] .电网技术，2024，48（5）：1863 -1872.

杨洁，吴志强，范宏. 基于实时电价的含储能可再生能源系统协同调度策略 [J ] .智慧电力，2023，51（4）：46-53.

周建力，乌云娜，董昊鑫，等. 计及电动汽车随机充电的风-光-氢综合能源系统优化规划 [J ] .电力系统自动化，2021，45（24）：30-40.

李雪，张剑楠，王立峰，等. 计及P2P交易的多虚拟电厂机会约束优化调度模型 [J ] .电力需求侧管理，2025，27（1）：14-20.

陈明健，陈胜，王异成，等. 考虑氢能绿证的电-氢综合能源系统机会约束优化调度 [J ] .电力自动化设备，2023，43（12）：206-213.

葛亚明，仇晨光，谢丽荣，等. 基于K-means聚类与LSTM模型的多能源耦合电力负荷预测 [J ] .现代电力，2025，42（2）：369-376.

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Capacity Optimization Configuration of Wind-PV-Storage Microgrids Based on Improved Grey Wolf Optimizer

Development and Application Research of Smart Home Energy Management System Based on ZigBee

Research on Advanced Metering Infrastructure with Demand Response

Micro-grid Energy Optimization Considering of Different Charging Mode about Battery-swapping Station

Related Author

LI Shengqing

QIAO Jingxiao

GAO Zehua

ZENG Jinhui

WANG Zhongyi1

NIE Fanjie2

XU Yang2

LIU Xiaojun2

Related Institution

Hunan Province Photovoltaic Smart Grid Control Engineering Research Center

School of Transportation and Electrical Engineering，Hunan University of Technology

School of Electrical Engineering， Northeast Electric Power University

1. State Grid Jilin Electric Power Co.， Ltd.

Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education, Tianjin University

AI问答

⁰