[發明專利]一種區域綜合能源系統多目標最優混合潮流算法

有效

• 申請號: 201710097987.7
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106786603B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 穆云飛;林威;靳小龍;賈宏杰;余曉丹
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

本發明公開了一種區域綜合能源系統多目標最優混合潮流算法，包括：構建配電系統、燃氣管網以及能量中心的數學模型、構建區域綜合能源系統經濟成本與污染氣體排放量的多目標優化調度模型，選取約束條件后，在MATLAB軟件中調用OpenDSS進行潮流計算，并基于改進非劣排序遺傳算法進行優化，得到區域綜合能源系統經濟成本與污染氣體排放量的帕累托前沿，通過將其與以經濟成本與污染氣體排放量為目標的單目標優化結果比較分析，證明了算法的正確性；并進一步可以得到區域綜合能源系統的日前優化調度方案。本發明區域綜合能源系統多目標最優混合潮流算法可以在保證滿足系統運行約束條件下，為運行人員提供較多的調度方案，并根據實際需要決定最終運行方案。

技術領域

本發明涉及區域綜合能源系統的優化運行，具體講，涉及一種區域綜合能源系統多目標最優混合潮流算法。

背景技術

為解決能源供需關系的日益緊張以及全球環境不斷惡化這一人類共同面對的威脅，社會各界從開源和節流兩個方向開展了大量的研究。通過電/氣/熱等多種能源系統的統一規劃和協調運行，構建由分布式終端綜合能源單元和與之相耦合的集中式能源供應網絡共同構成的區域綜合能源系統(Integrated Local Area Energy System,ILAES)，一方面可促進新能源的充分利用，提高可再生能源的滲透率；另一方面可實現不同能源之間的優勢互補，提高能源的利用效率，是適應人類社會用能領域變革，確保人類社會用能安全和長治久安的必由之路。

區域綜合能源系統涉及多種能源系統(如電力系統、燃氣管網、熱力管網及能量中心(Energy Center,EC)等)及多種能源環節，既包含易于控制的能源環節(如常規可控發電機組、冷熱電聯供單元(Combined Cooling,Heating and Power,CCHP)、常規儲能系統等)，也包含具有間歇性和隨機性的能源環節(如新能源發電、電動汽車以及需求響應環節構成的虛擬儲能等)。對于這樣一個復雜的綜合能源系統，如何利用最優混合潮流技術實現對其內部多種能源系統及多種能源環節的協調優化及能量管理，充分挖掘和利用不同能源之間的互補替代潛力，實現各類能源的協同優化調度，是需要解決的關鍵技術難點。

區域綜合能源系統的優化調度是在計及安全約束的前提下，采用不同目標函數，通過合理安排各能源系統出力及各用能環節用能調度，從而滿足區域綜合能源系統供需匹配的基本問題。考慮到區域綜合能源系統本身的多目標屬性，實現單一目標條件下的最優已經遠遠不能滿足實際運行的需要。基于此，通過多目標最優混合潮流技術，實現在滿足系統運行約束條件下，多個目標函數的聯合優化，并進一步將其運用到了日前優化調度中，所形成的調度方案可全面地考慮經濟性、環保性以及安全性，為運行人員提供了較多的可選方案。

[參考文獻]

[1]王守相，王成山.現代配電系統分析[M].北京：高等教育出版社，2007.WangShouxiang,Wang Chengshan.Modern distribution system analysis[M].Beijing:Higher Education Press,2007(in Chinese)。

[2]江茂澤，徐羽鏜，王壽喜，等.輸配氣管網的模擬與分析[M].北京：石油工業出版社，1995.Jiang Maoze，Xu Yutang，Wang Shouxi，et al.Simulation and analysis ofgas transmission and distribution network[M].Beijing：Petroleum IndustryPress，1995(in Chinese)。

[3]E.S.Menon,Gas Pipeline Hydraulics.New York:Taylor&Francis,2005。