[發明專利]基于主從博弈的綜合能源系統分層分區優化運行方法

有效

• 申請號: 202010871043.2
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111950809B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 李鵬;王子軒;郭天宇;王加浩;吳迪凡;周益斌
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N20/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于主從博弈的綜合能源系統分層分區優化運行方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)建立多園區綜合能源系統的主從博弈分層分區架構，包括系統層和園區層；

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

所述的多園區綜合能源系統的博弈主體優化模型是以多園區綜合能源系統的綜合運行成本最小為目標函數，以購能約束、能量交互約束和系統靈活性約束為約束條件；所述的目標函數表達式如下：

式中：E_EDC為多園區綜合能源系統的綜合運行成本；包括購能成本損耗成本和環保成本T為調度周期，為24h；和分別表示園區i在t時段的購電量、購氣量和購熱量；和分別為在t時段的購電、購氣、購熱價格；β_p、β_g和β_h分別為系統向外網購電、購氣、購熱的等效碳排放系數；α為單位碳排放的處理費用；和分別為園區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；

所述的多園區綜合能源系統的博弈從體優化模型是以園區i的運行成本最小為目標函數，以能量平衡約束、能源設備約束和園區靈活性約束為約束條件；所述的目標函數表達式如下：

式中：E_COi為園區i的運行成本，包括園區i購能成本園區i運維成本和園區i售能收益T為調度周期，為24h；和分別表示園區i在t時段的購電量、購氣量和購熱量；和分別為在t時段的購電、購氣、購熱價格；R為園區i內的運維設備集合；p_om,r為設備r的單位功率運維費用；為t時段園區i內設備r的運行功率；和分別為園區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時段園區i、j間的電、氣功率交互價格；

3)將步驟2)所建立多園區綜合能源系統的博弈主體優化模型和多園區綜合能源系統的博弈從體優化模型相結合，共同構成多園區綜合能源系統的主從博弈雙層優化運行模型，并采用混沌自適應粒子群算法結合混合整數線性規劃方法對多園區綜合能源系統的主從博弈雙層優化運行模型進行求解。

2.根據權利要求1所述的基于主從博弈的綜合能源系統分層分區優化運行方法，其特征在于，步驟1)中包括系統層和園區層的多園區綜合能源系統的主從博弈分層分區架構具體為：

所述的系統層的主體是作為上層領導者的能源調度中心，通過對各園區下達調控指令實現系統的集中調度；所述的園區層的主體是作為下層跟隨者的商業園區運營商、工業園區運營商和居民園區運營商，各園區運營商在能源調度中心指令的基礎上通過優化內部設備的出力調度計劃實現自身優化運行；多園區綜合能源系統的主從博弈分層分區架構G如下：

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

式中，COi、EDC分別表示園區i運營商和能源調度中心；S_COi、S_EDC分別為園區i運營商和能源調度中心的策略集；B_COi、B_EDC分別為園區i運營商和能源調度中心的收益函數。