[發(fā)明專利]綜合能源系統(tǒng)的分布式優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911250723.6
• 申請(qǐng)日: 2019-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN111062598B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李旭霞;王正;王堯;王鵬;李佳;劉文霞;李守強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/0631
• 分類號(hào): G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q10/067;G06Q50/06
• 代理公司: 北京天盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發(fā)明公開了一種綜合能源系統(tǒng)的分布式優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)，分布式優(yōu)化調(diào)度方法包括：步驟S1：建立典型場(chǎng)景下的綜合能源系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行框架，基于內(nèi)部運(yùn)行框架建立區(qū)域綜合能源系統(tǒng)模型；步驟S2：基于區(qū)域綜合能源系統(tǒng)模型，建立多區(qū)域的綜合能源系統(tǒng)的分布式優(yōu)化調(diào)度模型；步驟S3：根據(jù)分布式優(yōu)化調(diào)度模型通過目標(biāo)級(jí)聯(lián)分布式算法對(duì)各區(qū)域的綜合能源系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和與能量協(xié)調(diào)中心的能量交互進(jìn)行優(yōu)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于綜合能源系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種考慮區(qū)域熱網(wǎng)的多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的分布式優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

能源與環(huán)境問題的日益突出促進(jìn)了人類能源消費(fèi)方式的變革，如何提高能源利用效率、減少環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今共同關(guān)注的話題。以冷熱電聯(lián)供為核心單元的綜合能源系統(tǒng)將電網(wǎng)電能、天然氣能源與分布式能源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，在滿足多種負(fù)荷需求的同時(shí)，提高了能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，是未來能源系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。

目前綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行通常以單個(gè)區(qū)域的綜合能源系統(tǒng)為研究對(duì)象，結(jié)合區(qū)域負(fù)荷特性進(jìn)行設(shè)備選型和能量管理以實(shí)現(xiàn)區(qū)域最優(yōu)。但特定區(qū)域的負(fù)荷特性往往較為單一，在一定程度上制約了綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化結(jié)果。通過能量協(xié)調(diào)中心使多個(gè)區(qū)域的綜合能源系統(tǒng)互聯(lián)，構(gòu)成的多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)將各區(qū)域電、熱負(fù)荷進(jìn)行耦合，充分利用區(qū)域間負(fù)荷特性的互補(bǔ)性，使多個(gè)區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度成為可能。同時(shí)，現(xiàn)有研究往往不考慮區(qū)域內(nèi)熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的影響，但是基于綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，由于熱網(wǎng)具有延時(shí)特性，即熱媒在管道內(nèi)部流動(dòng)需要一定的傳輸時(shí)間，對(duì)多區(qū)域分布式優(yōu)化調(diào)度產(chǎn)生一定影響。為此，考慮區(qū)域熱網(wǎng)的多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)分布式優(yōu)化調(diào)度既考慮實(shí)際網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，又有助于提高能源系統(tǒng)效益、實(shí)現(xiàn)整體和各區(qū)域經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種綜合能源系統(tǒng)的分布式優(yōu)化調(diào)度方法，其中，包括：

步驟S1：建立典型場(chǎng)景下的綜合能源系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行框架，基于所述內(nèi)部運(yùn)行框架建立區(qū)域綜合能源系統(tǒng)模型；

步驟S2：基于區(qū)域綜合能源系統(tǒng)模型，建立多區(qū)域的綜合能源系統(tǒng)的分布式優(yōu)化調(diào)度模型；

步驟S3：根據(jù)分布式優(yōu)化調(diào)度模型通過目標(biāo)級(jí)聯(lián)分布式算法對(duì)各區(qū)域的綜合能源系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和與能量協(xié)調(diào)中心的能量交互進(jìn)行優(yōu)化；

其中，于所述步驟S1中包括：

步驟S11：建立典型場(chǎng)景下綜合能源系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行框架；

步驟S12：基于所述內(nèi)部運(yùn)行框架，對(duì)各內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行模型建立，獲得所述內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行模型及運(yùn)行約束；

步驟S13：建立計(jì)及管道延時(shí)的區(qū)域熱網(wǎng)模型，從而得到區(qū)域熱網(wǎng)運(yùn)行約束，再依據(jù)所述內(nèi)部設(shè)備的所述運(yùn)行約束獲得區(qū)域綜合能源系統(tǒng)模型。

上述的分布式優(yōu)化調(diào)度方法，其中，于所述步驟S2中包括：

步驟S21：基于運(yùn)行約束和區(qū)域熱網(wǎng)運(yùn)行約束，通過能量協(xié)調(diào)中心完成對(duì)各區(qū)域系統(tǒng)的能量輸送及協(xié)調(diào)各區(qū)域之間的電熱能量交互；

步驟S22：以各區(qū)域系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及各區(qū)域與能量協(xié)調(diào)中心的交互能量為控制變量，以購(gòu)能費(fèi)用最低為目標(biāo)建立所述分布式優(yōu)化調(diào)度模型。

上述的分布式優(yōu)化調(diào)度方法，其中，所述分布式優(yōu)化調(diào)度模型包括：

能量協(xié)調(diào)中心模型：

其中，F(xiàn)(·)為模型的目標(biāo)函數(shù)，代表整體購(gòu)能費(fèi)用，ζ_i為區(qū)域綜合能源系統(tǒng)i與能量協(xié)調(diào)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(qū)域綜合能源系統(tǒng)模型：