[發明專利]一種基于非合作博弈的多能量樞紐優化運行方法

有效

• 申請號: 202010051387.9
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111353128B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 魏春;徐向志;沈祝崢;徐鑒其;余金城;張有兵
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06F17/18
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于非合作博弈的多能量樞紐優化運行方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1：輸入系統信息，其中包括：燃氣價格、電網購售電價格，讀取電、熱、冷負荷并進行系統運行相關參數設置；考慮離散時間模型，將全天24小時進行離散化處理，均分為T個時段，對于任意第k時間，有k∈{1,2,…,T}；

S2：定義多能量樞紐互聯系統，能量樞紐為描述多能源系統中能源、負荷和網絡之間能量交換與系統耦合關系的輸入-輸出模型；

S3：建立能量樞紐系統內部能源轉換設備運行模型，設定設備運行相關參數，包括燃氣輪機、冷負荷供能設備和熱負荷供能設備，并建立冷熱負荷供需平衡約束；

S4：建立能量樞紐系統內部的儲能設備模型，假設所有的儲能系統都采用相同的鋰電池組，并且認定其在一段時間內的充放電功率是恒定的；

S5：建立能量樞紐系統可再生能源出力模型，包括光伏和風機出力模型，并計算可再生能源出力；

S6：根據日前多能量樞紐整體凈負荷定義內部交易電價，構建多個能量樞紐之間的非合作博弈模型，在滿足自身電負荷供需平衡的前提下，每個參與者選取初始化策略以自身效用函數為目標，在滿足自身設備運行的約束條件，得到系統設備出力情況和運行信息；

S7：參與者獲取內部交易電價信息，更新自身策略每個參與者i∈N⁺獲取其他參與者的策略并重新計算自身效用函數U_i；判斷自身兩次相鄰策略是否相等，如果相同則該策略點為納什均衡點，參與者按照策略向量a^*在多能量樞紐交易市場進行能量交易；如果相鄰兩次策略不同則表明自身策略并未達到最優，重復步驟S3～S6，當已確定獲取最佳方案時，終止博弈，得到多能量樞紐優化運行方式。

2.如權利要求1所述的一種基于非合作博弈的多能量樞紐優化運行方法，其特征在于，所述步驟S2中，構建多能量樞紐互聯系統，能量樞紐輸入為電力聯絡線輸出電能P_grid，天然氣P_gas和可再生能源輸出電能P_res，其輸出為用戶需求P_r、P_l和P_e，P_r為冷負荷，P_l為熱負荷，P_e為電負荷；

能量樞紐模型表示為：

P_out+H＝CP_in?(1)

式中：P_out為能量樞紐輸出負荷向量；P_in為能量樞紐輸入一次能源向量；C為指定能源輸出與輸入的耦合關系；H為儲能修正矩陣，以考慮儲能系統對能量樞紐模型的影響；

該多能量樞紐互聯系統包括能源輸入，能源轉換，儲能系統三個環節，表述如下：

(1)能源輸入：包括天然氣、可再生能源RES，風機WT出力、光伏PV出力和電網供電；

(2)能源轉換：包括燃氣輪機，燃氣鍋爐，換熱器，電制冷機和吸附式制冷機；

(3)儲能系統：儲能蓄電池。