近年来，构建综合能源系统（IES），实现电、热、冷、气等各种能源的耦合互补已经成为能源领域发展的主要方向。传统的电力需求响应（DR）正逐步扩展为综合需求响应（IDR）。

目前，关于综合需求响应的研究大多是考虑单一主体或对工商业园区进行集中式、集中-分布式的优化调度，而对于完全分布式综合需求响应的研究较少。集中式综合需求响应和集中-分布式综合需求响应的实现需要依赖于园区层EMS，无法适用于不存在园区层EMS的场景。

此外，在优化程序实现方面对于新参与用户的扩展性较差，采用一致性算法实现无园区层EMS下的分布式综合需求响应。一致性算法被广泛应用于电力系统分布式调控研究中，具有计算效率高、保护用户隐私性等优点，非常适合用于分布式综合需求响应。

针对目前集中式、集中-分布式综合需求响应（IDR）方法的实现依赖于园区层能量管理系统的问题，浙江大学电气工程学院、国网浙江省电力有限公司杭州供电公司的徐成司、董树锋、华一波、徐航、朱勐婷，在2022年第20期《电工技术学报》上撰文，以工业园区为研究对象，提出一种基于改进一致性算法的分布式综合需求响应方法。

图1 分布式IDR信息流示意图

研究人员首先结合现行市场机制设计了适用于工业园区分布式综合需求响应的调峰需求响应市场机制，在该机制引导下，用户个体最优与园区整体最优的综合需求响应方案相一致。然后，提出基于一致性算法的分布式综合需求响应模型，但在实际应用中存在困难。最后，对一致性算法进行改进，使全局偏差达成一致，并利用分布式的排队法，建立适用于实际的工业园区分布式综合需求响应模型。

图2 不同IDR算法计算结果

他们表示，在分布式迭代计算过程中无需依赖于园区EMS，同时用户需要对外提供的信息仅为综合需求响应边际成本和容量迭代值，能够较好地保护其信息私密性。

所提方法的特点如下：

1）与集中式综合需求响应相比，在本研究中分布式信息交互机制下用户需要对外提供的信息较少，有利于保护其信息安全性和控制自主性。

2）与集中式-分布式综合需求响应相比，该分布式综合需求响应无需依赖于园区层EMS，能够适用于不存在园区层EMS的工业园区，并且在综合需求响应优化程序实现方面对于新参与用户的扩展性较好。

3）设计了工业园区分布式综合需求响应机制，在该机制引导下园区分布式综合需求响应的优化结果可使园区整体综合需求响应成本达到最小。

4）通过使各用户对园区综合需求响应总量与电网调峰需求量的偏差达成一致，并利用分布式的排队法对一致性算法进行改进，提升了算法的收敛性。

他们指出，进一步提升分布式综合需求响应算法的收敛性，并考虑通信网络状态变化和通信时延对分布式综合需求响应迭代计算的影响，是本课题后续的研究方向。

本文编自2022年第20期《电工技术学报》，论文标题为“基于改进一致性算法的工业园区分布式综合需求响应”。本课题得到国家自然科学基金资助项目的支持。