【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于综合能源微网优化运行领域，尤其是一种基于改进浣熊算法的社区型综合能源微网多层博弈优化运行方法。
技术介绍
1、化石能源的过度开采和环境的恶化，使得能源互联、低碳高效成为当前能源发展的主要趋势。综合能源微网(integrated energy microgrid，iem)具有多能互补、提高能源利用率、降低能源供应成本、清洁低碳的优势，是实现能源低碳高效利用的有效方式。随着iem的日益演进和电力市场的改革，负荷与电源之间的电力耦合互动更加明显，从传统的纵向一体化结构(自上而下)转变为互动竞争结构。传统的iem电价不受其他因素影响，而互动竞争的iem电价不仅影响负荷需求，负荷也会对电价做出反应，使得传统的优化方法难以播报两者之间的互动行为，以致无法考虑多方利益平衡，易引发不满与争议；且传统优化方法缺乏灵活性和适应性，无法灵活应对社区综合能源微网运行过程中的不确定性和变化性。因此，有必要研究在互动竞争结构下的社区综合能源微网(clem)优化运行方法。
2、ciem优化参数和变量众多，使用分布式优化相较于集中式优化鲁棒性和灵活性更高，更适用与解决此类问题。其中，博弈论是研究当多个决策主体之间存在利益关联或冲突时，如何根据各主体的能力和所掌握的信息做出合理决策的理论，可以有效解决ciem优化中存在的参数和变量众多的问题.但现有技术重点虑及微电网侧与用户侧双方的博弈，欠缺用户侧设备变化导致博弈结果变化的影响。且考虑储能系统和电制热设备参与的综合能源微网运行优化计算复杂性大大提高，有些优化算法的求解结果出现个别异常值，
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，在考虑不同能源形式之间，能源与设备之间存在互动竞争关系的情况下，提高综合能源微网的运行优化效果。本专利技术考虑了区域综合微网中微电网运营商与用户聚合商之间的博弈关系，建立了微电网运行商与用户聚合商之间的双层博弈模型；进一步利用混沌序列提高种群初始解的质量，引入动惯量权重因子平衡以充分利用每次迭代的位置信息，提出改进的浣熊算法(icoa)并用以求解最优售电售热价格；最后利用cplex求解器对社区综合能源微网整体收益最大化问题进行建模和求解；
2、本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
3、一种基于改进浣熊算法的社区型综合能源微网多层博弈优化运行方法，包括以下步骤：
4、步骤1，建立微电网运营商、用户聚合商和储能系统模型；
5、步骤2，建立微电网运营商和用户聚合商的双层博弈模型；
6、步骤3，确立目标函数并根据相关数据设定约束条件；
7、步骤4，设置改进型浣熊优化算法(icoa)初始参数；
8、步骤5，运行icoa算法，求解微电网运营商最优售电售热价格；
9、步骤6，使用cplex求解器求解社区综合能源微网综合最大收益；
10、步骤7，显示`区型综合能源微网运行优化结果和各项收益结果；
11、步骤1，建立微电网运营商、用户聚合商和储能系统模型；
12、基于主动配电网分级能源管理和社区型综合能源微网(cirm)的研究现状，将微电网内部的分布式用户群等同于用户聚合商，则ciem由微电网运营商、用户聚合商和储能系统组成；各主体的运行模式如下：微电网运营商根据第二天的电网分时电价日期制定合理的购电、售电价格，用户侧根据微电网运营商提供的热价、电价优化一天内的用电、用热负荷分配，并通过储能系统提高电力调节能力增加自身收益；其模型建立如下：
13、建立微电网运营商模型：
14、微电网运营商系统作为用户和电网之间的中间环节，能够与双方进行能源交易，并从交易角度赚取差价，用于用户侧的能源交易；同时，微电网运营商部分配备燃气轮机，直接向用户提供电能和热能；
15、微电网运营商侧配备了以天然气为燃料的微型燃气轮机，为用户侧提供热能和电能；燃料成本与单位输出功率之间的关系表示如下：
16、
17、式中，pmt，e(t)为微型燃气轮机在当天t时段的发电量；cng为天然气单价；qlh为天然气的低热值；ηmt为微型燃烧装置的发电效率；
18、微型燃气轮机在t时段的发电量和发热量之间的关系可表示为：
19、
20、式中，pmt，h(t)为燃气轮机在t时段输出的热功率；为热损失率；ηh为加热系数；
21、建立用户聚合商模型：
22、用户聚合商的负荷主要包括电力负荷和热力负荷，每个用户都配有光伏装置；由于微电网管理者设定的销售价格低于电网侧的销售价格，所以认为用户只从微电网管理者处购买电力，并在能源充裕时将电力统一卖给电网；当用户侧光伏发电量过剩时，用户可将多余的电量卖给电网或存储在储能系统中；当用户配置的光伏发电量不能满足用电负荷时，用户不仅可向微电网运营商购电，还可通过储能系统放电，保持电量平衡；对于热负荷，一部分由微电网运营商侧的微型燃气轮机提供，另一部分可由用户侧的电加热设备提供；在这种模式下，用户侧的热能和电能选择不再是单一来源，能源使用的灵活性更高；综上所述，用户聚合商在当天t时段的电力负载表示为：
23、
24、式中，lle(t)是用户聚合商的总电力负荷，lls(t)和llf(t)代表用户侧的柔性电力负荷和刚性电力负荷；是用户侧电加热设备为获取热能而消耗的额外电力负荷；
25、考虑客户可以在电网电价较低的情况下，利用电加热设备产生热量，从而增加客户侧收入；具有相应约束的用户聚合商在一天中的热负荷表示为：
26、llh(t)＝μhlmg，h(t)+(1-μh)lls(t)-δllh(t) (4)
27、
28、式中，llh(t)为用户聚合商用户侧电制热设备在t时段提供的热功率；是实际减少的热负荷的最大值；μh为用户聚合商在当天t时段选择的微电网运营商作为供热提供商的供热系数，为0表示用户使用电采暖设备供暖的负荷，为1表示全部购买的热能从微电网运营商端到用户端；
29、建立储能系统模型：
30、ess配置在用户聚合商侧，主要为客户侧提供电能的存储和供应；考虑有n个客户的ciem，根据电价，储能系统将吸收或释放能量以增强对客户侧电力的调节，客户侧在当天t时段的储能量可以表示为：
31、es(t)＝es(t-1)+pc(t)×ηc×δt (6)
32、
33、式中，pc(t)、pd(t)分别为当天t时段社区内用户聚合商的充放电情况；ηc和ηd代表用户在充放电过程中的传输效率，本专利技术取0.95；
34、考虑用户聚合商一侧包含能量存储系统，用户聚合商可以在每个时间段存储或获取一定量的电能，以及用户侧的电力负荷需求本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于改进浣熊算法的社区综合能源微网多层博弈优化运行方法，其特征在于包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述一种基于改进浣熊算法的社区综合能源微网多层博弈优化运行方法，其特征在于：所述的改进浣熊算法(ICOA)的优化参数是根据社区综合能源微网中各个装置考虑实际运行中能量平衡约束、设备容量约束及输出功率约束出力的数学模型得到的。
3.按照权利要求1所述一种基于改进浣熊算法的社区综合能源微网多层博弈优化运行方法，其特征在于：所述智能算法的改进方法不局限于浣熊优化算法，可应用于其他相适应的智能算法的改进中。
4.按照权利要求1所述一种基于改进浣熊算法的社区综合能源微网多层博弈优化运行方法，其特征在于：所提出的改进浣熊优化算法不仅可以用于求解社区综合能源微网中微电网运营商的最优售电、售热价格，而且也可以扩展用于其他领域的优化。
【技术特征摘要】
1.一种基于改进浣熊算法的社区综合能源微网多层博弈优化运行方法，其特征在于包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述一种基于改进浣熊算法的社区综合能源微网多层博弈优化运行方法，其特征在于：所述的改进浣熊算法(icoa)的优化参数是根据社区综合能源微网中各个装置考虑实际运行中能量平衡约束、设备容量约束及输出功率约束出力的数学模型得到的。
3.按照权利要求1所述一种...
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