[發明專利]一種區域綜合能源系統多目標優化方法及優化系統

有效

• 申請號: 202110070858.5
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112784484B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 宗炫君;周洪偉;鄒盛;郭莉;王庭華;楊凱;沈高鋒;張群;吳晨
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/12;G06Q10/04;G06Q50/06;G06F111/06;G06F111/04
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍;張紅蓮

一種區域綜合能源系統多目標優化方法及優化系統，首先確立了區域綜合能源系統的多維度優化目標；然后，在已知區域綜合能源系統優化目標的基礎上，構建區域綜合能源系統的模型框架，對區域綜合能源系統中的能源轉換設備、分配設備、傳輸設備、儲電設備等設備進行建模。同時設置約束條件，包括能量平衡約束、能量轉換設備出力約束、聯絡線傳輸功率約束、儲能約束。最后，對所建的多目標優化模型進行求解，得到多目標優化的迭代尋優過程與最終的多目標優化解集。本發明所述方法提出了區域綜合能源系統的多目標優化方案，符合區域綜合能源系統協調多個優化目標的需求。

技術領域

本發明屬于能源系統多目標優化技術領域，具體涉及一種區域綜合能源系統多目標優化方法及優化系統。

背景技術

綜合能源系統整合一定區域內電能、天然氣、熱能、冷能等多種能源，實現多種能源之間的協同優化和互補互濟，對提高能源的利用效率、促進可再生能源消納以及實現節能減排目標具有重要意義。傳統的綜合能源系統規劃與運行局限于單一優化目標，不利于在經濟運行與環境保護之間尋求一個平衡，不符合可持續發展的規律。

隨著可持續發展思想逐漸深入人心，在進行綜合能源系統建設時，經濟性目標已經不再是唯一需要考慮的因素，在環境問題日益嚴峻的當下，如何切實減少碳排放，是每一個企業都需要承擔的義務與責任。以往的綜合能源系統優化方案中對碳排放的優化是將碳排放量折算到經濟性層面進行統一優化調度，只能得到單一的優化結果，不能反映碳排放量與經濟性的一個相互作用關系，且碳排放量的優化結果依賴于折算系數，并不能得到較為理想的優化目標，碳排放已經成為影響綜合能源建設的一個不可忽視的重要因素。

因此在區域綜合能源系統優化中綜合考量經濟性、環境性等多個優化目標具有重大的現實意義。本發明提出一種基于快速非支配排序算法的區域綜合能源系統多目標優化方法，建立包含經濟性與環境性的多目標優化模型，相比僅考慮經濟性的單目標優化模型，能夠更好的看出經濟性目標與環境性目標之間的關系，能夠幫助綜合能源建設企業更好的在經濟性與環境性之間進行權衡。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提出一種區域綜合能源系統的多目標優化方法及優化系統，以期反映經濟性與環境性目標之間的關系，協助綜合能源建設企業在經濟性與環境性目標之間進行權衡取舍。

為實現上述發明目的，本發明具體采用以下技術方案。

一種區域綜合能源系統多目標優化方法，包括以下步驟：

(1)采集區域綜合能源系統信息，包括綜合能源系統網絡架構信息，能量分配設備、轉換設備、傳輸設備、儲電設備信息，電/熱/冷負荷信息，分時電價信息以及天然氣價格信息；

(2)建立區域綜合能源系統多維度優化目標；

(3)建立區域綜合能源系統的能量轉換設備模型，包括燃氣輪機模型、燃氣鍋爐模型、電轉氣設備模型、電制冷機模型、吸收式制冷機模型；

(4)建立區域綜合能源系統的儲電設備模型；

(5)設置區域綜合能源系統運行約束條件，所述系統運行約束包括能量平衡約束、能量轉換設備出力約束、聯絡線傳輸功率約束、儲能約束；

(6)求解區域綜合能源系統多目標優化模型，所述區域綜合能源系統多目標優化模型包括多目標優化模型包含步驟(2)中設定的兩個優化目標，步驟(3)中建立的能量轉換設備模型，步驟(4)中建立的儲電設備模型以及步驟(5)中設置的約束條件；

本發明進一步包括以下優選方案。

所述區域綜合能源系統多目標優化方法還進一步包括：

步驟(7)輸出步驟(6)計算得到的區域綜合能源系統多目標優化信息。