[發明專利]一種基于一致性的綜合能源系統能量管理方法有效
| 申請號： | 201811085812.5 | 申請日： | 2018-09-18 |
| 公開（公告）號： | CN109193628B | 公開（公告）日： | 2022-04-05 |
| 發明（設計）人： | 劉念;郭斌 | 申請（專利權）人： | 華北電力大學 |
| 主分類號： | H02J3/00 | 分類號： | H02J3/00;H02J3/46 |
| 代理公司： | 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246 | 代理人： | 張文寶 |
| 地址： | 102206 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 一致性 綜合 能源 系統 能量 管理 方法 | ||
本發明提出一種基于一致性的綜合能源系統能量管理方法，熱力網、電力網，能量供應側和負荷需求側的參與主體，都參與到能量市場中來追求自身的利益最大化，構成全社會福利最大化模型。CHP機組運行在改進的運行策略中，電負荷和熱負荷都參與到需求響應中。原始的優化問題采用拉格朗日乘子法解耦全局功率平衡后，被分解為4個完全由就地的約束和目標函數組成的子問題，因此適合采用完全分布式一致性算法求解。該方法充分考慮能量供應側的熱電耦合和負荷側的熱電耦合，完全的分布式求解在保證用戶隱私的基礎上具有很高的效率，對于未來綜合能源系統在配網層面廣泛應用下的分布式能量管理具有很好的指導意義。
技術領域
本發明屬于電力系統能量管理技術領域，尤其涉及一種基于一致性的綜合能源系統能量管理方法。
背景技術
能源和環境問題影響著社會和經濟的發展，綜合能源系統在提高能源利用效率、減少環境污染等方面具有很大的優勢，近年來綜合能源系統得到廣泛的研究和應用。相比于綜合能源系統的規劃、協調控制等，能量管理在減少運行成本方面備受研究者關注，傳統的能量管理方法有一個共同的特征：都需要集中式優化，也就是說需要一個控制中心來收集并處理各個參與主體的信息，然而在配網層面，不同的主體屬于不同的運營單位，因此考慮到信息的隱私性和參與主體歸屬的不確定性，集中式優化不再適用于我們的場景，相反的，分布式優化展現出更多的優勢。綜合能源系統的能量管理問題，有別于單純的電力網絡，網絡中是由電網絡和熱網絡組成的，且能量供應側和負荷消耗側都存在熱和電的耦合，對于分布式的綜合能源系統能量管理方法還有待進一步研究。
發明內容
針對上述問題，本發明提出一種基于一致性的綜合能源系統能量管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
步驟1：構建關于綜合能源系統的社會福利最大化模型；
步驟2：對社會福利最大化模型進行解耦分析；
步驟3：采用完全分布式的一致性算法對解耦后的問題進行求解。
進一步，綜合能源系統包括發電側和需求側兩部分，其中發電側參與主體包括變電站、分布式電源(光伏和風機)和熱電聯產(CHP)單元，負荷側參與主體包括熱負荷和電負荷。
進一步，社會福利最大化模型為：
目標函數：以任一時刻全社會各個參與主體總利潤最大為目標，該目標函數的數學模型表示為：
max∑[PSUB(Pi,pe)+PPV(Pi,pe)+PWT(Pi,pe)+PCHP(Pi,Hi,pe,ph)+Pd(Pi,Hi,pe,ph)]
其中，PSUB(Pi,pe)為變電站的利潤，PPV(Pi,pe)為光伏的利潤，PWT(Pi,pe)為風機的利潤，PCHP(Pi,Hi,pe,ph)為CHP機組的利潤，Pd(Pi,Hi,pe,ph)為熱和電負荷的利潤；
所述總利潤由總收益減去總成本，其中變電站的利潤為賣電給配網內部用戶的收益扣除向公共電網購電產生的成本，公共電網的電由火力發電機組提供，
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