[發明專利]一種基于點估計法概率多能流的能源網絡隨機規劃方法

有效

• 申請號: 202011162908.4
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112365134B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 張沈習;杜煒;霍現旭;于建成;程浩忠;楊志宏;呂佳煒
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國網天津市電力公司;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/0637
• 分類號: G06Q10/0637;G06Q50/06;G06N3/006
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

本發明涉及一種基于點估計法概率多能流的能源網絡隨機規劃方法，該方法通過粒子群算法對構建的區域綜合能源系統能源網絡隨機規劃模型進行求解，獲得最優隨機規劃方案，其中，通過所述粒子群算法進行求解的過程中，采用點估計法進行考慮相關性的概率多能流計算，以使各候選隨機規劃方案滿足機會約束。與現有技術相比，本發明能夠在規劃時全面計及多重不確定性因素間的相關性，且能夠快速且穩定地判斷機會約束條件是否滿足要求，具有準確性高、降低成本、提高區域綜合能源系統運行穩定性等優點。

技術領域

本發明涉及區域綜合能源系統規劃技術領域，尤其是涉及一種基于點估計法概率多能流的能源網絡隨機規劃方法。

背景技術

區域綜合能源系統集多種能源的生產、輸送、分配、轉換、存儲和消費環節于一體，能夠實現對電、氣、冷、熱等能源的綜合管理和調度，為實現能源的綜合利用提供了一種重要解決方案。現有技術通常對各能源子系統的能源網絡進行單獨規劃，以獲得最終規劃方案。但該方法還存在工作量大、無法提高能源利用效率、成本高等不足。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種準確性高、降低成本、提高區域綜合能源系統運行穩定性的基于點估計法概率多能流的能源網絡隨機規劃方法，能夠計及多重不確定性因素間的相關性，快速且穩定地給出規劃方案。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于點估計法概率多能流的能源網絡隨機規劃方法，該方法通過粒子群算法對構建的區域綜合能源系統能源網絡隨機規劃模型進行求解，獲得最優隨機規劃方案，其中，

通過所述粒子群算法進行求解的過程中，采用點估計法進行考慮相關性的概率多能流計算，以使各候選隨機規劃方案滿足機會約束。

進一步地，所述區域綜合能源系統能源網絡隨機規劃模型以規劃期內總成本最低為目標，約束條件包括狀態變量約束、經濟性約束、電力系統約束、天然氣系統約束和熱力系統約束。

進一步地，通過所述粒子群算法進行求解的過程中，初始粒子群的生成策略包括以下步驟：

101)將含有備選線路且包含總支路數最少的閉合環路視作一個基礎環路，對每個基礎環路內的備選線路從1開始按順時針方向編號；

102)從每個基礎環路中隨機選擇一條不重復的備選線路組成一個初始粒子；

103)使用節點短接法檢查斷開初始粒子對應的備選線路后網絡的連通性，若連通，則將對應的初始粒子存入初始粒子群中，返回步驟102)生成下一個粒子，否則，舍棄對應的初始粒子，返回步驟102)重新隨機生成一個粒子。

進一步地，所述檢查斷開初始粒子對應的備選線路后網絡的連通性具體為：

a.建立節點關聯矩陣，節點i與j直接相連時元素(i,j)為1，否則元素(i,j)為0，對角元均為0；

b.從(1,2)開始掃描，若(1,j)為1說明節點1與節點j相連，則將第1行與第j行、第1列與第j列的各元素做“或”運算，結果置于第j行或第j列，即將節點1與其所有相連的節點短接；

c.刪去第一行第一列，將對角元置0；

d.重復步驟b、c直至某一行全為0或矩陣僅余一階；

e.若某一行全為0，則判定粒子對應的網絡不連通，若矩陣僅余一階，則判定粒子對應的網絡連通。

進一步地，所述備選線路包括備選配電線路、備選配氣管道和/或備選供熱管道。

進一步地，通過所述粒子群算法進行求解的過程中，粒子位置x和速度v的迭代公式為：