园区综合能源系统作为电力系统终端的重要形式,内部既有能源生产,也有能源消费,其以内部各种能源生产、转换、消费设备为依托,是未来最重要的终端能源系统。随着市场化改革的不断深入,未来,电力市场将渗透到能源领域各个环节,园区综合能源系统的优化运行环境将极大改变,传统的分时电价向现货市场价格的转变导致其面临价格的不确定性风险,而园区综合能源系统运行的经济可靠是其实际运行的基本要求,故必须对电力市场环境下园区综合能源系统的优化运行开展研究。为此,本文针对园区综合能源系统在电力市场环境下的优化运行进行深入研究,主要研究内容如下:1、本文在分析典型园区综合能源系统结构的基础上,对综合能源系统内部的能量生产单元、能量转换单元以及能量消费单元进行详细的稳态数学模型构建与简要介绍。同时,介绍了综合能源系统中负荷需求响应的相关特性与数学模型,在此基础上对园区综合能源系统体系结构进行了梳理。为下文研究园区综合能源系统在电力市场中现货市场以及需求响应的优化运行研究奠定基础。2、在详细分析中国典型电力市场—广东电力市场的基础上,对其现货电能量市场交易规则进行了简要叙述,并对其中重要内容—偏差价差收益转移结算进行相应的数学模型构建,以作为研究该规则设计影响的重要方式并尽量在理论中贴近实际情况。同时,利用条件风险价值方法,把园区综合能源系统面对的现货电能量市场的价格不确定性量化为条件风险价值,使得优化运行问题能够转化为一个有一定置信度的数学问题。通过仿真研究了内部设备的优化运行状态以及风险偏好、允许偏差系数、储能安装容量等参数对优化收益的影响。3、针对电力市场中的重要元素—需求响应,对园区综合能源系统中的需求响应参与设备以及流程进行了详细分析,并根据园区负荷的特性构建了相应的需求响应数学模型,包括目标函数与运行边界条件。在此基础上研究分析了园区综合能源系统参与需求响应的优化运行策略,并着重对相关政策制定与实际落地应用中的重要参数:激励价格、响应可信度进行分析,以研究其对优化运行收益的影响。同时,研究在参与需求响应后园区综合能源系统的运行状态,分析内部不同组件的比对运行状态与原因,为未来园区综合能源系统在市场上参与响应调控运行提供理论基础。