区域综合能源系统集群协同优化方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术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。见。见。

【技术实现步骤摘要】
区域综合能源系统集群协同优化方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及综合能源系统
，特别是涉及区域综合能源系统集群协同优化方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行，协同管理、交互响应和互补互济。在满足系统内多元化用能需求的同时，要有效地提升能源利用效率，促进能源可持续发展的新型一体化的能源系统。在能源互联网的背景下，研究综合能源系统的优化问题可以进一步缓解能源供需矛盾，促进能源可持续供应，突破传统能源体系结构和行业壁垒。
[0003]综合能源系统通过电力、燃气、供热/冷等多种能源环节的有机协调，有利于促进可再生能源的消纳，提高能源利用率。现今对于单个区域综合能源系统的优化已较为成熟，开始逐步将研究对象转向区域综合能源系统集群，主要以集中式优化和分布式优化两种方法为主。集中式方法对集群内不同区域的所有分布式能源出力进行集中求解、统一调度；分布式方法通过引入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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，N
T
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：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；
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；为内微源k的出力上限；为内微源k的出力上限；为内微源k的出力上限；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；
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；为t时段电力市场的购买电价；为t时段电力市场的出售电价；为第i个RIES的设备出力和购售电量策略；为其最佳策略；为RIES的策略空间；其中，DSO的决策变量为购售电价，记作π，如下式所示：式中，为一日总的调度时段数；且该策略在策略空间内：第i个RIES的设备出力和购售电量策略记作：式中，t为调度时段；N为RIES集群内包含的区域综合能源系统数目；i为区域综合能源系统编号；为交互功率；为微型燃气轮机的出力；、为蓄电池的充放电功率；、分别为电热泵和电制冷机的输出功率；、分别为燃气锅炉和余热锅炉发出的热功率；、为储热槽的充放热功率；为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲天骄，董雷，李烨，王新迎，陈盛，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：