考虑线路损耗的电-储-气耦合系统一致性优化方法技术方案

本发明专利技术提供一种考虑线路损耗的电

【技术实现步骤摘要】
考虑线路损耗的电
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储
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气耦合系统一致性优化方法


[0001]本专利技术涉及电气能源优化
，尤其涉及一种考虑线路损耗的电
‑
储
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气耦合系统一致性优化方法。

技术介绍

[0002]借鉴互联网信息自由传输、开放共享的理念，能源互联网应运而生，其为由多个能源局域网组成的综合能源系统，连接能源主干网运行，能实现一定区域内电、气、热等多种能源高效集成，具备与非电能源系统间进行能源转换与交互的能力。能源互联网的实现需要打破能源局域网内部传统能源供给相互独立的藩篱，实现冷、热、电、气多能源形式的协同优化。同时，在能源局域网之间还需通过分布式能量管理协调控制技术，适应即插即用的网络拓扑结构，保证系统的整体一致性。由于热网在传热过程中会不可避免产生热损，相比之下,天然气进行远距离传输损耗少，参考电力系统能量管理，可考虑形成电
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气耦合网络能量管理系统进行分布式能源局域网之间的能量优化调度。基于综合能源互联网发展背景下，考虑两个系统的耦合作用与交互影响机制，开展电力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑线路损耗的电
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储
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气耦合系统一致性优化方法，其特征在于，包括：步骤1：每个微能源网通过通信实时更新自身与邻居微能源网的传输数据，构建N个微能源网互联的拓扑结构，其中N为正整数，形成微能源网互联的拓扑图的拉普拉斯Laplace矩阵，同时设定状态转移矩阵和电
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储
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气耦合矩阵；步骤2：依据步骤1中采集的各项传输数据，对电功率、蓄电池功率、天然气功率的状态变量初始值进行监测，同时设置迭代周期T；步骤3：建立目标函数以及每个微能源网内部各设备的功率平衡约束条件，构建拉格朗日函数，并应用KKT条件，得到最优一致性修正增量成本，对各个节点进行迭代使用一致性算法对各个节点修正增量成本进行迭代，并实时更新对应可控节点出力；步骤4：判断各个储能的SOC值是否越限，若越限，则该储能节点退出系统运行，更新N个微能源网互联的拓扑结构，并返回步骤2；步骤5：对发电机组、储能以及天然气网功率进行更新，判断更新后可控节点的功率是否在其功率范围内，对可控节点的功率进行更新，若超出其上界，则取上界值，若超出其下界，则取下界值，若在功率范围内，则根据一致性算法结果更新功率值；步骤6：根据收敛判据是否满足收敛条件，计算当前实际需求功率与实际输出功率偏差，若其误差满足收敛精度，则输出给定功率参考值；若没有达标，则重复步骤3。2.根据权利要求1所述的一种考虑线路损耗的电
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储
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气耦合系统一致性优化方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1：每个微能源网通过通信实时更新自身与邻居的各项传输数据，所述数据具体包括电功率、蓄电池功率、天然气功率、负荷功率、节点电压、传输线路的电导；步骤1.2：构建N个微能源网互联的拓扑结构；步骤1.3：形成该网络图的拉普拉斯Laplace矩阵；令G表示微能源网互联的拓扑图,图G是一个集合(V，E)，其中V是图G中所有顶点的集合，是一个有限的非空集合，称为顶点集，E是V中元素构成的无序二元组的集合，称为边集，如果图中任意2个不同的顶点之间存在一条路径，该路径即为边，那么该图是连通的；图的结构通过对称的n
×
n阶邻接矩阵A来表示，该矩阵的元素a
ij
是指顶点i、j之间边的权重，N
i
表示顶点i的邻居顶点的集合，其中包括包括顶点i，与顶点i关联的边的数目之和为d
i
，称为顶点i的度，即d
i
＝|N
i
|假设微能源网互联的拓扑图的边满足双向并且等权重，定义：邻接矩阵A的元素a
ij
为：则拉普拉斯矩阵L表示为：步骤1.4：设定状态转移矩阵和电
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储
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气耦合矩阵如下式所示：diag(A)P
e
+diag(B)P
s
+diag(C)P
g
＝D其中，A,B,C为电
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储
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气耦合约束系数构成的列向量，diag表示形成以向量的元素为对角元素的矩阵，P
e
、P
s
、P
g
分别表示电功率、蓄电池功率、天然气网络功率。
3.根据权利要求1所述的一种考虑线路损耗的电
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储
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气耦合系统一致性优化方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下步骤：步骤3.1：建立目标函数，并计算系统内线路损耗总和，其中目标函数如下式所示：其中，其中，其中，其中：F为总增量成本目标函数；P
e,i
、P
s,i
和P
g,i
分别为各个局域网的发电功率、蓄电池功率、燃气功率构成的向量；C
i
(P
e,i
)为局域网的发电增量成本；C(P
s,i
)为局域网的储能增量成本；C
i
(P
g,i
)为局域网的天然气网络增量成本；a
i
，b
i
，c
i
为发电的成本系数；ω
i
、ξ
i
和δ
i
为储能的成本系数；α
i
，β
i
，γ
i
为天然气的成本系数，i为任意一个微能源网，N为总的微能源网的个数；在低压电网中，其线路阻抗呈阻性，则节点i与j间线损计算模型为：P

【专利技术属性】
技术研发人员：罗艳红，杨东升，周博文，袁洪博，荆江平，笪涛，王迎春，金硕巍，李广地，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：