[發明專利]基于合作博弈的綜合能源系統多園區能量調度優化方法

有效

• 申請號: 202011396086.6
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112465240B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 孫改平;劉蓉暉;米陽;林順富;馬天天;趙增凱;陳騰;韋江川;王樂凱;楊濤;張飛翔
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種基于合作博弈的綜合能源系統多園區能量調度優化方法，包括以下步驟：1)獲取包含多園區的綜合能源系統結構，并且獲取園區與配電網以及各園區間的電能交易方式；2)根據綜合能源系統設備出力模型和園區運營成本模型構建多園區能量調度合作博弈優化模型；3)對多園區能量調度合作博弈優化模型進行求解，得到該綜合能源系統的最優調度方案。與現有技術相比，本發明具有提高能源利用率、緩解能量供應壓力、降低園區日運轉成本和電網負荷峰谷差等優點。

技術領域

本發明涉及綜合能源系統控制領域，尤其是涉及一種基于合作博弈的綜合能源系統多園區能量調度優化方法。

背景技術

單一園區的容量有限，通過組成園區互聯系統，即與相鄰園區分擔負荷與共享備用容量，具有增強系統可靠性、擴大供電范圍和提高新能源消納率等效益。然而，現有的研究大多僅針對多園區的電能進行優化，而忽略了在綜合能源市場中，冷、熱、氣等多種能源同樣可以歸入廣義的需求側資源范疇并參與到能源交易之中，從而實現綜合能源網絡的協同優化。

各種儲能技術的發展促進了新能源的消納，現有存儲風能的方式中，除抽水蓄能外，存在存儲容量有限、經濟性不足、無法大規模使用等問題，由于電轉氣(P2G)技術的發展，可以實現電能以天然氣的方式大規模存儲，各種形式的能源在生產、傳輸、使用等階段的耦合作用也越來越強，目前對于電熱耦合的綜合能源系統研究非常全面，然而對于電、熱、冷、綜合能源系統的研究較少，現有的園區綜合能源調度方法中，對能源的利用率不高，也無法達到最優的資源配置

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基于合作博弈的綜合能源系統多園區能量調度優化方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于合作博弈的綜合能源系統多園區能量調度優化方法，包括以下步驟：

1)獲取包含多園區的綜合能源系統結構，并且獲取園區與配電網以及各園區間的電能交易方式；

2)根據綜合能源系統設備出力模型和園區運營成本模型構建多園區能量調度合作博弈優化模型；

3)對多園區能量調度合作博弈優化模型進行求解，得到該綜合能源系統的最優調度方案。

所述的步驟1)中，該綜合能源系統包含多個園區，每個園區分別與配電網連接，并且能夠直接與配電網進行電能交易，同時每個園區之間也能夠進行電能交易。

所述的步驟1)中，每個園區內包含分布式能源、儲能設備和電熱負荷。

所述的步驟2)中，綜合能源系統設備出力模型包括燃氣輪機出力模型、燃氣鍋爐出力模型、能源轉換設備模型和儲能設備模型，所述的能源轉換設備模型包括電鍋爐模型、吸收式制冷機模型和電制冷機模型。

所述的燃氣輪機出力模型的表達式為：

P_ht(t)＝Q_mt(t)θ_htK_oph

其中，P_mt(t)為時段t燃氣輪機的排氣余熱量，P_e(t)為時段t燃氣輪機的電功率輸出，θ_e(t)為時段t燃氣輪機的發電效率，θ_L為燃氣輪機散熱損失系數，P_ht(t)為時段t溴冷機的制冷量，K_oph為溴冷機的制熱系數，θ_ht為溴冷機的煙氣回收率；

所述的燃氣鍋爐出力模型的表達式為：

P_nb(t)＝η_nbλ_gasγ_nb