[發明專利]基于時空展開網絡流的綜合能源能量流優化方法和裝置

在審

• 申請號: 202111459949.4
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114741834A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 王劍曉;夏清;尹晨;鐘海旺;汪洋;賴曉文
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;清華大學;北京清能互聯科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F113/04;G06F119/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 單冠飛

1.一種基于時空展開網絡流的綜合能源系統能量流優化計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取綜合能源系統網絡流的目標函數，將綜合能源系統的網絡流計算問題轉化為目標函數的優化問題；

將所述優化問題轉換為網絡流模型；

對所述網絡流模型使用最短路徑最大流方式進行求解，得到的求解結果為系統最優潮流。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標函數表示為：

其中，上式表示一個配備有M個儲能、光伏發電、以及N個微型燃氣輪機，并可從網側購電的綜合能源系統的目標函數，表示目標函數為T時間內每個子時間t內的購電成本與發電機發電成本之和，發電機成本是關于發電機出力P_t^G的一次函數，a、b為成本系數，λ_t為t時刻購電的電價，P_t^λ為從網側購入的電量。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述優化問題服從功率平衡約束、儲能時段約束、儲能初電量與末電量相等、儲能充放電功率上下限約束、發電機功率上下限約束和儲能荷電量上下限約束，分別表示為：

e_m,0＝e_m,T

e_m,min≤e_m,t≤e_m,max

其中，P_t^PV為系統t時段發出的光伏，分別為系統t時段第m個儲能的充放電功率。P_t^load為系統t時段自身負荷，e_m,t為t時刻第m個儲能荷電量，P_m,max為第m個儲能充放電功率上限值，e_m,.max、e_m,min分別為發電機n功率上下限與儲能m荷電量上下限。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述網絡流模型服從所述功率平衡約束、儲能時段約束、儲能初電量與末電量相等、儲能充放電功率上下限約束、發電機功率上下限約束和儲能荷電量上下限約束。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述對所述網絡流模型使用最短路徑最大流方式進行求解，表示為：

步驟S1：將所有弧初始化，令所有弧初始流量為0；

步驟S2：更新弧費用，若弧流量小于弧流量下限，令弧費用為無窮大的負值，若流量等于弧流量上限，令弧費用為無窮大正值；

步驟S3：使用最短路徑算法求解得出最短路徑，計算路徑上所有弧的增加裕度，取其中最小值為最小裕度；

步驟S4：對最短路徑上的所有弧增加最小裕度對應數值的流量，若最短路徑上的弧有充電弧或放電弧，則對應的放電弧或充電弧減少對應的流量；

步驟S5：在目前流量基礎上，判斷負荷是否得到滿足，若不滿足，重復步驟S2、S3、S4，若滿足，結束循環，輸出潮流。

6.一種基于時空展開網絡流的綜合能源系統能量流優化計算裝置，其特征在于，包括獲取模塊、轉換模塊、求解模塊，其中，

所述獲取模塊，用于獲取綜合能源系統網絡流的目標函數，將綜合能源系統的網絡流計算問題轉化為目標函數的優化問題；

所述轉換模塊，用于將所述優化問題轉換為網絡流模型；

所述求解模塊，用于對所述網絡流模型使用最短路徑最大流方式進行求解，得到的求解結果為系統最優潮流。