[發明專利]一種綜合能源系統分布式能量優化方法及系統

有效

• 申請號: 201910144223.8
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109787231B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 劉念;周琳潔
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明公開一種綜合能源系統分布式能量優化方法及系統，包括：建立用戶側負荷基礎模型、能源路由器基礎模型；建立能源路由器中增加儲能裝置后用戶的效益函數模型和能源路由器的效益函數模型；確定能源路由器的最優收益模型；構建主從博弈框架；制定能源路由器的博弈策略，將能源路由器的博弈策略下發給用戶；制定用戶的博弈策略，將用戶的博弈策略反饋給所述能源路由器；計算能源路由器自身效益；判斷能源路由器和用戶是否均達到最大效益，直到達到博弈均衡。本發明中的該方法實現對能源的優化調度，提高能源利用率。

技術領域

本發明涉及能源優化領域，特別是涉及一種綜合能源系統分布式能量優化方法及系統。

背景技術

傳統的化石能源燃燒時會產生有害氣體，易對環境造成破壞；另外，其儲量有限，且不可再生，因此能源危機亟待解決。通過建立綜合能源系統，改變原有各能源的供用模式，對不同供能系統進行協調、配合和優化，實現能源高效利用。通過研究綜合能源系統中能源路由器和用戶的市場交易行為，建立并優化能量管理模型，能一定程度增加運營收益，減少能源浪費，同時，若將儲能裝置加入該系統，將有效實現能源的高效利用。

因此本發明提出一種考慮儲能的綜合能源系統分布式能量優化方法，通過建立綜合能源系統中能源路由器與用戶的基本模型，并在此基礎上加入儲能裝置，以得到完善的效益函數模型，再構建非合作斯塔克伯格主從博弈模型對于二者進行分布式優化能源管理求解，得到含儲能裝置的綜合能源系統最優的能源管理方案，能夠有效提高能源的利用效率，實現社會能源的持續供應，提高能源供用系統的靈活性、安全性、經濟性和自愈能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種綜合能源系統分布式能量優化方法及系統，實現對能源的優化調度，提高能源利用率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種綜合能源系統分布式能量優化方法，所述方法包括：

建立用戶側負荷基礎模型；

建立能源路由器基礎模型；

根據所述用戶側負荷基礎模型和所述能源路由器基礎模型建立能源路由器中增加儲能裝置后用戶的效益函數模型和能源路由器的效益函數模型；

根據增加儲能裝置后用戶的效益函數模型和能源路由器的效益函數模型確定能源路由器的最優收益模型；

構建以能源路由器作為主導者，用戶作為跟從者的主從博弈框架；

制定能源路由器的博弈策略，所述能源路由器的博弈策略為所述能源路由器對用戶銷售和回購電能的價格；

將所述能源路由器的博弈策略下發給用戶；

根據所述能源路由器的博弈策略和用戶的效益函數模型制定用戶的博弈策略，所述用戶的博弈策略為用戶從所述能源路由器處購買的電量；

將所述用戶的博弈策略反饋給所述能源路由器；

能源路由器根據用戶反饋的策略并結合所述能源路由器的效益函數模型和最優收益模型計算自身效益；

判斷能源路由器和用戶是否均達到最大效益，若均達到最大效益，則博弈達到均衡，所述博弈停止，當前能源路由器的博弈策略和用戶的博弈策略為最優策略；

若能源路由器和用戶均沒有達到最大效益，重新制定能源路由器的博弈策略，直到達到博弈均衡。

可選的，建立用戶側負荷基礎模型具體包括建立電負荷模型、熱負荷模型、光伏出力模型以及凈負荷模型；所述電負荷模型包括固定負荷模型和可平移負荷模型；

所述固定電負荷模型包括：

其中，T表示將一天平均劃分為T段，n為用戶總數量；

所述可平移電負荷模型包括：