[發明專利]一種園區綜合能源系統的雙目標優化調度方法及裝置

有效

• 申請號: 202010783815.7
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111882136B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 郭祚剛;雷金勇;袁智勇;徐敏;談贏杰;王琦;史訓濤;唐學用
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q10/0637;G06Q50/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 郭帥

本發明提供了一種園區綜合能源系統的雙目標優化調度方法及裝置，其中，方法包括：根據園區綜合能源系統的結構和參數，構建以經濟性和可持續性為優化目標的園區綜合能源系統優化模型；根據所述優化模型確定最優調度策略的所在區間和優化目標理想值；對所述區間進行搜索得到所述區間內的完整帕累托前沿；對所述帕累托前沿進行決策得到最優調度策略。本發明首先對整個解空間進行一次粗略的搜索，結合決策策略選出最優方案所在的區間；然后利用搜索空間分割方法對最優方案所在的區間進行詳細的搜索，得到最終的方案。本發明由于只對最優調度策略所在區間進行了詳細的搜索，具有較高的求解速度和效率。

技術領域

本發明涉及能源技術領域，尤其是涉及一種園區綜合能源系統的雙目標優化調度方法及裝置。

背景技術

隨著能源與環境問題的日益突出，能夠實現消費側電、氣、冷、熱多種能源協調互補與梯級利用的園區綜合能源系統成為研究熱點。園區綜合能源系統作為靠近用戶側的能源供應環節，其運行水平直接決定了用戶的用能體驗。經濟性和可持續性是園區綜合能源系統中最重要的兩個指標，通過優化使得兩個目標同時達到最優很難實現，而如果只對一個目標進行單目標優化，得到的方案中另一個目標的結果往往令人無法接受，因此需要對園區綜合能源系統進行雙目標優化，得到一個所有目標都在可以接受范圍內的方案。

園區綜合能源系統的雙目標優化問題有如下典型特征：

(1)園區綜合能源系統含有地源熱泵、電鍋爐、分布式電源等各種設備，涉及設備的啟停和出力，因此優化時含有大量的0-1變量和連續型變量；

(2)由于儲能設備的存在，不同時間段的變量間聯系密切，需要統一優化。這些特征使得園區綜合能源系統的雙目標優化問題在數學本質上是一個大規模混合整數的雙目標優化問題。

目前對雙目標優化的求解算法主要分為兩種，一種是為每一個目標分配一個權重系數，將多目標轉化為單目標求解；另一種是求出帕累托最優調度策略集合帕累托前沿，然后根據相應的決策策略從中挑選最終的方案。由于第一種方案在權重選擇上具有較強的主觀性，目前越來越多的學者利用帕累托前沿進行雙目標優化。然而，帕累托前沿中往往包含較多數量的解，全部求出可能需要耗費大量的時間。

因此，急需一種園區綜合能源系統的雙目標優化調度方法及裝置，以解決現有方法中求解最優結果效率低的技術問題。

發明內容

本發明的目的是一種園區綜合能源系統的雙目標優化調度方法、裝置、設備及介質，以解決現有方法中求解最優調度策略效率較低的技術問題。

本發明的目的，可以通過如下技術方案實現：

一種園區綜合能源系統的雙目標優化調度方法，包括：

根據園區綜合能源系統的結構和參數，構建以經濟性和可持續性為優化目標的園區綜合能源系統優化模型；

根據所述優化模型確定最優調度策略的所在區間和優化目標理想值；

對所述區間進行搜索得到所述區間內的完整帕累托前沿；

對所述帕累托前沿進行決策得到最優調度策略。

可選地，所述園區綜合能源系統的結構和參數具體包括：所述園區綜合能源系統的系統結構、設備類型、運行參數、儲能設備初值、電價曲線及電負荷、冷負荷與分布式電源出力的預測值；其中，所述設備類型包括地源熱泵、常規冷水主機、蓄冰槽、蓄冷水箱、電鍋爐、雙工況主機和光伏。

可選地，還包括：輸出所述最優調度策略的經濟性與可持續性目標值、地源熱泵、常規冷水主機、蓄冰槽、蓄冷水箱和雙工況主機的出力值。

可選地，所述經濟性優化目標為：所述可持續性優化目標為：