[發明專利]綜合能源系統的分布式優化調度方法及系統

有效

• 申請號: 201911250723.6
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN111062598B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 李旭霞;王正;王堯;王鵬;李佳;劉文霞;李守強
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司經濟技術研究院;華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q10/067;G06Q50/06
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

1.一種綜合能源系統的分布式優化調度方法，其特征在于，包括：

步驟S1：建立典型場景下的綜合能源系統的內部運行框架，基于所述內部運行框架建立區域綜合能源系統模型；

步驟S2：基于區域綜合能源系統模型，建立多區域的綜合能源系統的分布式優化調度模型；

步驟S3：根據分布式優化調度模型通過目標級聯分布式算法對各區域的綜合能源系統的設備運行狀態和與能量協調中心的能量交互進行優化；

其中，于所述步驟S1中包括：

步驟S11：建立典型場景下綜合能源系統的內部運行框架；

步驟S12：基于所述內部運行框架，對各內部設備進行模型建立，獲得所述內部設備的運行模型及運行約束；

步驟S13：建立基于管道延時的區域熱網模型，從而得到區域熱網運行約束，再依據所述內部設備的所述運行約束獲得區域綜合能源系統模型；

其中，所述分布式優化調度模型的上層基于多區域能量交互優化能量協調中心對各區域綜合能源的傳送功率，所述分布式優化調度模型的下層基于能量協調中心對各區域的傳送功率優化各區域綜合能源的設備運行狀態及外部購能需求，并將各區域綜合能源的設備運行狀態及外部購能需求的優化結果傳遞給上層，循環迭代實現各區域綜合能源系統分布式調度的優化；

其中，雙層協同規劃模型包括位于上層的能量協調中心模型及位于下層的各區域綜合能源系統模型，于所述步驟S3中包括：

步驟S31：設置初始值，并通過所述雙層協同規劃模型獲得適應度函數值；

步驟S32：根據各區域綜合能源系統優化結果，對上層的能量協調中心模型進行優化求解后，對適應度函數值進行判斷，當適應度函數值滿足預設條件時進行存儲并進行下一步，將優化結果傳遞給各下層的區域綜合能源系統模型；

步驟S33：接收能量協調中心優化結果，對各區域綜合能源系統模型進行優化求解后，對峰谷拉開比進行判斷，當峰谷拉開比到達上限時則進行下一步，將優化結果傳遞給能量協調中心模型；

步驟S34：判斷是否收斂，若滿足收斂條件，比較適應度函數值，獲得最優電價方案和IES優化配置結果則結束。

2.如權利要求1所述的分布式優化調度方法，其特征在于，于所述步驟S2中包括：

步驟S21：基于運行約束和區域熱網運行約束，通過能量協調中心完成對各區域系統的能量輸送及協調各區域之間的電熱能量交互；

步驟S22：以各區域系統內部設備運行狀態及各區域與能量協調中心的交互能量為控制變量，以購能費用最低為目標建立所述分布式優化調度模型。

3.如權利要求2所述的分布式優化調度方法，其特征在于，

能量協調中心模型：

其中，F(·)為模型的目標函數，代表整體購能費用，ζ_i為區域綜合能源系統i與能量協調中心的共享變量，h(·)≥0為考慮傳輸功率上下限的不等式約束，g(·)＝0為考慮能量平衡的等式約束；及

區域綜合能源系統模型：

其中，N_IES為區域綜合能源系統的數量，h_i(·)為考慮設備運行狀態及購能上下限的不等式約束，g_i(·)為考慮能量平衡的等式約束。

4.如權利要求1所述的分布式優化調度方法，其特征在于，所述內部設備的運行模型包括：燃氣輪機模型、燃氣鍋爐模型、余熱鍋爐模型、換熱裝置模型中的至少一者，所述區域熱網模型包括熱源與熱負荷處節點模型、供熱管道模型中的至少一者。