[發(fā)明專利]基于主從博弈的綜合能源系統(tǒng)分層分區(qū)優(yōu)化運(yùn)行方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010871043.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN111950809B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鵬;王子軒;郭天宇;王加浩;吳迪凡;周益斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;G06N20/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于主從博弈的綜合能源系統(tǒng)分層分區(qū)優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)建立多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的主從博弈分層分區(qū)架構(gòu)，包括系統(tǒng)層和園區(qū)層；

2)基于步驟1)所建立多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的主從博弈分層分區(qū)架構(gòu)，建立多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的博弈主體優(yōu)化模型和多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的博弈從體優(yōu)化模型；其中，

所述的多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的博弈主體優(yōu)化模型是以多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的綜合運(yùn)行成本最小為目標(biāo)函數(shù)，以購能約束、能量交互約束和系統(tǒng)靈活性約束為約束條件；所述的目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式如下：

式中：E_EDC為多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的綜合運(yùn)行成本；包括購能成本損耗成本和環(huán)保成本T為調(diào)度周期，為24h；和分別表示園區(qū)i在t時(shí)段的購電量、購氣量和購熱量；和分別為在t時(shí)段的購電、購氣、購熱價(jià)格；β_p、β_g和β_h分別為系統(tǒng)向外網(wǎng)購電、購氣、購熱的等效碳排放系數(shù)；α為單位碳排放的處理費(fèi)用；和分別為園區(qū)i、j間的電、氣功率交互量，且γ_p、γ_g分別為電、氣功率傳輸損耗系數(shù)；

所述的多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的博弈從體優(yōu)化模型是以園區(qū)i的運(yùn)行成本最小為目標(biāo)函數(shù)，以能量平衡約束、能源設(shè)備約束和園區(qū)靈活性約束為約束條件；所述的目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式如下：

式中：E_COi為園區(qū)i的運(yùn)行成本，包括園區(qū)i購能成本園區(qū)i運(yùn)維成本和園區(qū)i售能收益T為調(diào)度周期，為24h；和分別表示園區(qū)i在t時(shí)段的購電量、購氣量和購熱量；和分別為在t時(shí)段的購電、購氣、購熱價(jià)格；R為園區(qū)i內(nèi)的運(yùn)維設(shè)備集合；p_om,r為設(shè)備r的單位功率運(yùn)維費(fèi)用；為t時(shí)段園區(qū)i內(nèi)設(shè)備r的運(yùn)行功率；和分別為園區(qū)i、j間的電、氣功率交互量；分別為電、氣功率交互方向；分別為t時(shí)段園區(qū)i、j間的電、氣功率交互價(jià)格；

3)將步驟2)所建立多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的博弈主體優(yōu)化模型和多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的博弈從體優(yōu)化模型相結(jié)合，共同構(gòu)成多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的主從博弈雙層優(yōu)化運(yùn)行模型，并采用混沌自適應(yīng)粒子群算法結(jié)合混合整數(shù)線性規(guī)劃方法對(duì)多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的主從博弈雙層優(yōu)化運(yùn)行模型進(jìn)行求解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于主從博弈的綜合能源系統(tǒng)分層分區(qū)優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于，步驟1)中包括系統(tǒng)層和園區(qū)層的多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的主從博弈分層分區(qū)架構(gòu)具體為：

所述的系統(tǒng)層的主體是作為上層領(lǐng)導(dǎo)者的能源調(diào)度中心，通過對(duì)各園區(qū)下達(dá)調(diào)控指令實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中調(diào)度；所述的園區(qū)層的主體是作為下層跟隨者的商業(yè)園區(qū)運(yùn)營商、工業(yè)園區(qū)運(yùn)營商和居民園區(qū)運(yùn)營商，各園區(qū)運(yùn)營商在能源調(diào)度中心指令的基礎(chǔ)上通過優(yōu)化內(nèi)部設(shè)備的出力調(diào)度計(jì)劃實(shí)現(xiàn)自身優(yōu)化運(yùn)行；多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的主從博弈分層分區(qū)架構(gòu)G如下：

G＝{(COi∪EDC),{S_COi},{S_EDC},{B_COi},{B_EDC}}

式中，COi、EDC分別表示園區(qū)i運(yùn)營商和能源調(diào)度中心；S_COi、S_EDC分別為園區(qū)i運(yùn)營商和能源調(diào)度中心的策略集；B_COi、B_EDC分別為園區(qū)i運(yùn)營商和能源調(diào)度中心的收益函數(shù)。