一种基于区域级综合能源系统能量互动的优化调度方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113902179A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111135801.5(22)申请日2021.09.27(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街438号(72)发明人杨婕许文娅马锴李泽辉郭士亮(74)专利代理机构石家庄众志华清知识产权事务所(特殊普通合伙)13123代理人田秀芬(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q30/02(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书7页说明书15页附图2页(54)发明名称一种基于区域级综合能源系统能量互动的优化调度方法(57)摘要本发明公开了一种基于区域级综合能源系统能量互动的优化调度方法，属于优化调度技术领域，包括以下步骤：获取综合能源系统参数；确定各个能源枢纽内用户的收益函数，确定能源枢纽负荷波动量求解公式；确定能源枢纽间互动的能源价格；确定能源枢纽优化调度目标函数；确定能源枢纽间可互动能量的分配，能源枢纽内部机组出力情况以及能源枢纽的收益。相比能源枢纽直接与外部能源网络进行交易的方式，本发明通过能源枢纽价格协商策略保证能源枢纽获得更大的利益，同时在区域综合能源系统内部消纳掉能源枢纽剩余的能源，减少对外部能源网络的依赖。CN113902179ACN113902179A权利要求书1/7页1.一种基于区域级综合能源系统能量互动的优化调度方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、获取综合能源系统内各个能源枢纽供应电能、热能、冷能负荷的效用函数初始参数和能源零售价格初始参数，获取能源枢纽内部各机组能源转换效率，获取从外部电网和天然气公司购买电能、天然气的批发价格；S2、根据不同能源类型效用函数及零售价格确定各个能源枢纽内用户的收益函数，确定能源枢纽负荷波动量求解公式；S3、根据能源枢纽负荷波动量和电能、天然气批发价格，通过能源枢纽价格协商确定能源枢纽间互动的能源价格；S4、根据所述能源枢纽负荷波动量和能源枢纽间互动的能源价格确定能源枢纽优化调度目标函数；S5、根据目标函数和约束条件确定能源枢纽间可互动能量的分配，能源枢纽内部机组出力情况以及能源枢纽的收益。2.根据权利要求1所述的一种基于区域级综合能源系统能量互动的优化调度方法，其特征在于：S1中，所述效用函数初始参数包括用户增加用能意愿、室内初始温度；所述能源零售价格初始参数包括弹性价格系数及基本能源价格。3.根据权利要求1所述的一种基于区域级综合能源系统能量互动的优化调度方法，其特征在于：S2中，确定各个能源枢纽内用户的收益函数，具体包括以下步骤：电能效用函数根据如下公式确定：式中，t表示一天中任一时段，k表示能源枢纽，i表示用户，e表示电能，表示第k个能源枢纽中第i个用户在时段t的电能收益，表示用户i在时段t的电能消耗，表示用户i在时段t增加用电意愿参数，αe为正参数；冷热能效用函数与温度的关系根据如下公式确定：根据Fanger热舒适模型，将PPD拟合成与温度相关的二次函数，根据温度与能耗的关系可以得到效用函数与冷热能的关系：PPD＝100‑95×exp[‑(0.03353×PMV4+0.2179×PMV2)]2CN113902179A权利要求书2/7页式中，PMV表示表征人体热反应的预测平均投票数，与Tt,h、Tt,c有关，PPD表示人体对热和冷环境不满意者百分数，分别表示第k个能源枢纽中第i个用户在时段t的热能、冷能收益，分别表示用户i在时段t热能、冷能消耗，βh1、βh2、βh3、βc1、βc2、βc3分别表示成本拟合系数，γh、γc分别表示温度与能耗转换系数，Tt,hi、Tt,ci分别用户i表示热力负荷、制冷负荷在时段t的目标温度，Tt,hi0、Tt,ci0分别表示用户i热力负荷、制冷负荷在时段t的初始温度；能源枢纽k与用户间能源零售价格根据如下公式确定：式中，m表示能源类型，表示在时段t能源零售价格，λm表示弹性价格参数，表示能源枢纽k内部的nk个用户在时段t负荷m总能耗，表示基本价格；第k个能源枢纽中第i个用户在时段t的总收益根据如下公式确定：令收益函数分别对Tt,hi、Tt,ci求二阶偏导：4.根据权利要求3所述的一种基于区域级综合能源系统能量互动的优化调度方法，其特征在于：S2中，确定能源枢纽负荷波动量求解公式，具体包括以下步骤：能源枢纽k供应的电力总负荷波动量根据如下公式确定：将上式从1加到nk并令其等于0，确定如下公式：3CN113902179A权利要求书3/7页式中，表示第k个能源枢纽中nk个用户在时段t的总电力负荷最优能耗，表示第k个能源枢纽中第i个用户在时段t的电力负荷波动量，表示第i个用户在时段t的用电意愿变化量，nk表示第k个能源枢纽中