区域综合能源系统集群协同优化方法、系统、设备及介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115907232A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202310012770.7G06Q10/0631(2023.01)(22)申请日2023.01.05(71)申请人中国电力科学研究院有限公司地址100192北京市海淀区清河小营东路15号(72)发明人蒲天骄董雷李烨王新迎陈盛(74)专利代理机构北京中巡通大知识产权代理有限公司11703专利代理师张弘(51)Int.Cl.G06Q10/04(2023.01)G06Q30/0201(2023.01)G06Q30/0202(2023.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书5页说明书17页附图2页(54)发明名称区域综合能源系统集群协同优化方法、系统、设备及介质(57)摘要本发明公开了一种区域综合能源系统集群协同优化方法、系统、设备及介质，属于综合能源系统技术领域，包括：获取综合能源系统参数，将综合能源系统集群划分为多个区域综合能源系统，构建区域综合能源系统中的设备的功率模型，计算区域综合能源系统的运行成本；以区域综合能源系统的运行成本最小为目标函数，构建综合能源系统集群优化调度模型和约束条件；引入配电网运营商搭建分布式分层的多主体博弈架构，结合所述综合能源系统集群优化调度模型建立基于多主体博弈的区域综合能源系统集群协同优化模型，并求解得到博弈均衡解并输出。该方法实现了调度周期内各主体利益均衡下的协同优化，避免了单一主体决策中存在的主观偏见。CN115907232ACN115907232A权利要求书1/5页1.一种区域综合能源系统集群协同优化方法，其特征在于，包括：获取综合能源系统参数，将综合能源系统集群划分为多个区域综合能源系统，构建区域综合能源系统中的设备的功率模型，基于所述综合能源系统参数和功率模型计算区域综合能源系统的运行成本；以区域综合能源系统的运行成本最小为目标函数，构建综合能源系统集群优化调度模型和约束条件；引入配电网运营商搭建分布式分层的多主体博弈架构，结合所述综合能源系统集群优化调度模型建立基于多主体博弈的区域综合能源系统集群协同优化模型，并求解得到博弈均衡解并输出；所述多主体博弈架构包括：上层配电网运营商作为DSO，汇总各区域综合能源系统上报的购售电量，结合上网电价和电网电价，以最大化自身收益为目标，给出内部交易电价策略；下层各区域综合能源系统作为RIES，以最小化运行成本为目标安排内部各分布式电源出力，给出交易电量策略，构成主从博弈的多主体博弈架构。2.根据权利要求1所述的一种区域综合能源系统集群协同优化方法，其特征在于，所述以区域综合能源系统的运行成本最小为目标函数，构建综合能源系统集群优化调度模型和约束条件中，目标函数为：其中，t表示每个调度时间段，NT为一日总的调度时段数，i为区域综合能源系统编号，为运行成本，为燃料成本，为运维成本，为交易成本，为中断负荷补偿成本，为环境污染惩罚成本；所述目标函数的约束条件包括：1）功率平衡等式约束条件：1.1）电功率平衡方程：式中，、分别为风电和光伏机组的电功率；为中微燃机的电出力；、分别为蓄电池的充放电功率；为交换功率；、分别为电负荷和可中断负荷；、分别为电热泵和电制冷机的功耗和输出功率；1.2）热功率平衡方程：式中，、、分别为燃气锅炉、余热锅炉和电热泵发出的热功率；、分别为储热槽的充放热功率；、分别为热负荷和可中断负荷；2CN115907232A权利要求书2/5页1.3）冷功率平衡方程：式中，为冷负荷；为吸收式制冷机的输出功率；为电制冷机的输出功率；2）设备运行不等式约束：式中，、分别为微型燃气轮机的出力上下限，为微型燃气轮机的出力；式中，为调度时间段长度，为微型燃气轮机的上爬坡速率，为微型燃气轮机的下爬坡速率；为t‑1时段微型燃气轮机的出力；式中，为内微源k的出力，为内微源k的出力上限；式中，、分别为蓄电池的充放电功率；为储能总容量；、分别为蓄电池的最大充放电倍率；、分别为蓄电池的最小和最大荷电状态；、为二进制变量，表示蓄电池的充放电状态，为t时段的储能容量；、分别为一个周期内初、末时段的储能容量；式中，为可中断负荷占总负荷的比例；、分别为t时段区域i的第j类电可中断负荷和总负荷；3CN115907232A权利要求书3/5页式中，、分别为交互功率及其上限值。3.根据权利要求1所述的一种区域综合能源系统集群协同优化方法，其特征在于，结合所述综合能源系统集群优化调度模型建立基于多主体博弈的区域综合能源系统集群协同优化模型，是根据多主体博弈架构中参与者、策略集和支付函数作为基本要素，结合综合能源系统集群优化调度模型建立基于多主体博弈的集群协同优化模型，具体包括：式中，s.t.为约束条件，arg为求参数函数；为DSO的效益；