[發明專利]基于改進粒子群算法的綜合能源系統運行優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202010211506.2
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111428850A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 耿健;陳永華;劉忠;楊冬梅;杜煒;劉剛;詹昕;何國鑫;傅金洲
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網電力科學研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司揚州供電分公司;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06N3/00
• 分類號: G06N3/00;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

1.基于改進粒子群算法的綜合能源系統運行優化方法，其特征在于，包括：

對區域綜合能源系統進行光伏發電機組出力預測和風電發電機組出力預測；

獲取光伏發電機組出力和風電發電機組出力實時就地最大化消納后所述區域綜合能源系統中各能源設備的出力功率數據；

基于所述區域綜合能源系統中各能源設備的出力功率數據，構建滿足平衡約束條件的尋優可行域和滿足設備上下限約束條件的尋優可行域；

建立區域綜合能源系統運行的經濟性指標，在所述滿足平衡約束條件的尋優可行域和滿足設備上下限約束條件的尋優可行域中，對所述經濟性指標進行優化求解，得到區域綜合能源系統中各能源設備的最優運行出力。

2.根據權利要求1所述的基于改進粒子群算法的綜合能源系統運行優化方法，其特征在于，所述區域綜合能源系統包括光伏發電機組、風電發電機組、電鍋爐、蓄熱裝置、電制冷機、蓄冷裝置、大電網、低壓變壓器、電能總線、熱能總線、冷能總線、用戶電負荷需求、蓄電裝置、用戶熱負荷需求和用戶冷負荷需求，所述光伏發電機組和風電發電機組通過電能總線與所述電鍋爐、電制冷機、用戶電負荷需求、蓄電裝置以及低壓變壓器低壓側端連接，所述電鍋爐通過熱能總線與蓄熱裝置和用戶熱負荷需求連接，所述電制冷機通過冷能總線與所述蓄冷裝置和用戶冷負荷需求連接，所述低壓變壓器高壓側端與大電網連接。

3.根據權利要求2所述的基于改進粒子群算法的綜合能源系統運行優化方法，其特征在于，所述對區域綜合能源系統進行光伏發電機組出力預測和風電發電機組出力預測，包括：

其中，Rⁿ(t)表示第n個光伏發電機組的t時段光照強度，Aⁿ為第n個光伏發電機組的光伏組件面積，為第n個光伏發電機組的溫度系數，為第n個光伏發電機組的直流變換環節MPPT效率，βⁿ為第n個光伏發電機組的功率溫度系數，為第n個光伏發電機組的環境實際溫度，為第n個光伏發電機組的環境參考溫度，為第n個光伏發電機組的t時段預測出力，N為光伏發電機組的總個數，ρ為空氣密度，R^m為第m個風力發電機組的風輪半徑，V^m(t)為第m個風力發電機組的t時段風速，為第m個風力發電機組的最大風能利用系數，為第m個風力發電機組的t時段預測出力，M為風力發電機組的總個數。

4.根據權利要求3所述的基于改進粒子群算法的綜合能源系統運行優化方法，其特征在于，所述構建滿足平衡約束條件的尋優可行域，包括：

采用平衡校核法分別對用戶電負荷、用戶熱負荷、用戶冷負荷、蓄熱裝置、蓄冷裝置和蓄電裝置進行檢驗，得到滿足平衡約束條件的尋優可行域：

其中，P_grid(t)為t時段向電網購電的功率，為第d個蓄電裝置的t時段充/放電功率，D為蓄電裝置的總個數，為第b個電鍋爐的t時段耗電功率，B為電鍋爐的總個數，為第r個電制冷機的t時段耗電功率，R為電制冷機的總個數，為第e個用戶電負荷需求功率，E為用戶電負荷需求的總個數，為第p個蓄熱裝置的t時段充/放熱功率，P為蓄熱裝置的總個數，為第h個用戶熱負荷需求功率，H為用戶熱負荷需求的總個數，為第q個蓄冷裝置的t時段充/放冷功率，Q為蓄冷裝置的總個數，為第c個用戶冷負荷需求功率，C為用戶冷負荷需求的總個數，為第p個蓄熱裝置的t時段蓄熱量，為第p個蓄熱裝置的自放熱率，為第p個蓄熱裝置的t-1時段蓄熱量，Δt為每個調度時段的時間長度，為第p個蓄熱裝置的起始時間段即t₀時段蓄熱量，T為控制運行周期，為第p個蓄熱裝置的控制運行周期結束時應留有的蓄熱量，為一個控制運行周期結束后的下一周期起始時間段，為第q個蓄冷裝置的t時段蓄冷裝置蓄冷量，為第q個蓄冷裝置的自放冷率，為第q個蓄冷裝置的t-1時段蓄冷量，為第q個蓄冷裝置的起始時間段即t₀時段蓄冷量，為第q個蓄冷裝置的控制運行周期結束時應留有的蓄冷量，為第d個蓄電裝置的t時段蓄電裝置蓄電量，為第d個蓄電裝置的自放電率，為第d個蓄電裝置的t-1時段蓄電量，為第d個蓄電裝置的起始時間段即t₀時段蓄電量，為第d個蓄電裝置的控制運行周期結束時應留有的蓄電量。