一种多园区电-气互联系统优化运行方法及系统.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CN113870053A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111145353.7G06F113/04(2020.01)(22)申请日2021.09.28(71)申请人国网四川省电力公司经济技术研究院地址610000四川省成都市高新区蜀绣西路366号(72)发明人龙川魏俊汪伟王海燕刘旭娜(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人唐邦英(51)Int.Cl.G06Q50/06(2012.01)G06F30/20(2020.01)G06F111/04(2020.01)权利要求书5页说明书21页附图13页(54)发明名称一种多园区电-气互联系统优化运行方法及系统(57)摘要本发明公开了一种多园区电‑气互联系统优化运行方法及系统，首先将电‑气互联系统划分为管理配电网、配气网的综合能源服务商以及园区综合能源系统运营商两个主体，并建立相应的效益模型。然后设计了基于目标级联法分析的优化模型，该模型以综合能源服务商模型为系统，各园区综合能源系统运营商模型为子系统，各单元独立求解，交叠优化，直到满足收敛条件。最终实现了综合能源服务商与园区综合能源系统运营商的协调运行，使得各方效益提升的同时，满足了电‑气互联系统的多能潮流约束，实现了整体经济效益最大化。CN113870053ACN113870053A权利要求书1/5页1.一种多园区电‑气互联系统优化运行方法，其特征在于，包括：步骤1：建立电‑气潮流模型；步骤2：将所述多园区电‑气互联系统的主体划分为能源服务商和园区运营商；步骤3：根据所述电‑气潮流模型，建立能源服务商优化运行模型和园区运营商优化运行模型；所述能源服务商优化运行模型与所述园区运营商优化运行模型通过联线路的功率交互进行耦合；步骤4：基于目标级联分析法，分别对所述能源服务商优化运行模型和所述园区运营商优化运行模型进行解耦修正，得到能源服务商优化运行修正模型和园区运营商优化运行修正模型；步骤5：对所述能源服务商优化运行修正模型和所述园区运营商优化运行修正模型进行求解和迭代优化，直到满足收敛条件，得到多园区电‑气互联系统优化运行方案。2.根据权利要求1所述的一种多园区电‑气互联系统优化运行方法，其特征在于，包括以下步骤：利用二阶锥松弛方法处理所述电‑气潮流模型中的非线性项，将所述电‑气潮流模型转化为二阶锥规划模型；所述电‑气潮流模型包括配电网潮流模型和天然气管网潮流模型；利用分段线性化方法处理所述天然气管网潮流模型中的非线性项，将所述天然气管网潮流模型近似线性化。3.根据权利要求2所述的一种多园区电‑气互联系统优化运行方法，其特征在于，所述配电网潮流模型及其约束条件为：式中：π(j)、δ(j)分别表示与节点j相连支路的首、末节点集合；B表示节点集合；rij、xijt分别表示支路ij的电阻、电抗；表示t时段的支路潮流；Vi表示t时段的节点电压；Vmax,j、Vmin,j、Imax,ij、Imin,ij分别表示电网节点j的电压上下限与电网支路ij的2CN113870053A权利要求书2/5页电流上下限；分别表示t时段节点j消耗的有功、无功；分别表示t时段节点j的有功负荷、变电站注入的有功；分别表示t时段节点j的园区所购买、出售电量；分别表示连接在节点jn的园区n在t时段的购买电量、出售电量；分别表示t时段节点j的无功负荷与变电站注入的无功；表示切电负荷量；所述天然气管网潮流模型及其约束条件为：式为Weymouth方程，表示天然气管道流量与节点气压之间的关系；式为节点流量平衡方程，表示流入节点的天然气流量与流出节点的天然气流量相同。式中表示天然气系统节点ij之间的管道流量；σij表示管道传输参数；πt表示天然气系统节点压力；sgn(*)为符号函数，表示天然气流向，当节点i的压力大于节点j的压力时，值为1，反之为‑1；Fs为气源输出流量矩阵，外部天然气网向系统注入的天然气可以作为系统的气源；A为节点‑管道关联矩阵；Fp为天然气管道流量矩阵；FL为天然气负荷矩阵，系统中的园区接入端则可作为天然气负荷；Fmin,ij、Fmax,ij分别表示气网支路ij的管道流量的传输下限和上限。4.根据权利要求1所述的一种多园区电‑气互联系统优化运行方法，其特征在于，所述能源服务商优化运行模型为：fEG＝floss+fT+fCur式中：T为调度周期；N为园区数量；fEG表示能源服务商的效益；floss表示电力系统的网损成本；表示单位网损成本；fT表示能源服务商与园区运营商交易成本；为分时电价；为气价；为时段t能源服务商向园区n传输的气功率，为正值，表示能源服务商向园区售气；fCur表示切负荷成本；分别表示切电、气负荷的惩罚成本系数；分别表示切电