【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及综合能源调度，尤其涉及一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法。
技术介绍
0、
技术介绍
1、综合能源系统是未来的关键能源技术之一，可以有效解决大规模分布式向电网供电，减少对电网运行的不利影响。然而，传统的独立节能系统调节能力有限，无法进一步消耗可再生能源。多综合能源系统可实现能源互补利用，在提高可再生能源耗电量、降低系统运行成本、减少与主网的电力交互、提高系统备用能力等方面具有显著优势。
2、在气电综合能源系统中储能装置和柔性负荷可以参与电力市场的能源交易，但多气电综合能源系统参与电力市场交易将面临竞争博弈、交易结算等诸多问题，如何构建一套科学合理的低碳经济的多能源交易机制已成为多气电综合能源市场的热点。
3、中国专利cn109523096a提出了一种可中断负荷作备用辅助服务的气电联合系统优化调度方法，解决了只依赖于常规发电机组的备用导致的气电联合系统的灵活性不足的技术问题，但是该方法未考虑风能和太阳能具有间歇性和波动性，其发电的随机性给电力系统规划带来的不确定性问题。
4、中国专利cn110808615a提出了一种考虑不确定性的气电虚拟电厂调度优化方法，该方法考虑到风能和太阳能具有间歇性和波动性的问题，通过能源替代作用将富余的风能、光能转化为天然气进行存储，减少了弃风弃光量，提高了清洁能源利用效率；且电转气的甲烷化过程将二氧化碳作为原料，减少了虚拟电厂二氧化碳的排放量。
5、但是，该方法未将多个子系统在时间和空间上进行有效资源互补，整体
技术实现思路
0、
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是解决现有技术中的问题，提供一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，能够将多个子系统在时间和空间上进行有效资源互补，提高整体效益；能够考虑每个参与者的公平获益，增强每个个体的参与意愿。
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，包括：
3、建立单一气电综合能源系统的储能装置模型和用户端的需求响应模型；
4、根据多气电综合能源系统调度模型，构建优化目标函数，给定约束条件；
5、基于非对称纳什议价模型，利用改进粒子群的交替乘子法，求解优化目标函数最优解。
6、作为优选，所述单一气电综合能源系统包括，光伏发电装置、碳捕集装置、燃气机组、电转气装置、储能电池以及储气罐；
7、储能装置在接入系统并参与协调优化运行时的储能容量通用模型表示为：
8、
9、其中，et表示t时段内储能装置的存储容量；pchar,t表示储能装置t时刻储能、充能功率；pdis,t表示储能装置t时段内储能、放能功率；ηloss、ηchar和ηdis分别为储能装置的储能损耗率、充能效率和放能效率；
10、储能装置充放能量功率上下限满足以下约束：
11、emin≤et≤emax (2)
12、0≤pchar,t≤αchar,tpchar,max (3)
13、0≤pdis,t≤αdis,tpdis,max (4)
14、αchar,t+αdis,t≤1 (5)
15、e1＝et+1 (6)
16、其中，emin和emax分别表示储能装置的储能容量的下限和上限；αchar,t和αdis,t分别表示充能和放能状态，为0、1变量，1表示设备处于充能或者放能状态，0表示设备停止充放状态；pchar,max和pdis,max表示储能设备的最大充电和放电功率。
17、作为优选，所述用户端的需求响应模型表达式为：
18、let＝le,ot+δlet (7)
19、lgt＝lg,ot+δlgt (8)
20、其中，let和lgt分别表示参与需求响应后的电、气负荷；le,ot和lg,ot分别表示参
21、电、气负荷响应变化量减少/增加的百分比应满足以下约束：
22、-δlemax≤δlet≤δlemax (9)
23、-δlgmax≤δlgt≤δlgmax (10)
24、其中，δlemax和δlgmax分别表示电、气负荷允许变化量的最大值。
25、作为优选，所述的多气电综合能源系统调度模型是由多个同种单一气电综合能源系统组成，每个单一气电综合能源系统都包括光伏发电装置、碳捕集装置、燃气机组、电转气装置、储能电池以及储气罐；所述的多气电综合能源系统调度模型的优化目标为多气电综合能源系统的运行成本最少的同时co2排放量最小；所述的约束条件分为单一气电综合能源系统内的约束和多气电综合能源系统之间的约束。
26、作为优选，所述的多气电综合能源系统的运行成本包括，网购电成本、购气成本、燃煤机组发电成本、运维成本以及co2排放成本；
27、多气电综合能源系统的运行成本表达式如下：
28、co＝cb+cg+cy+cc (11)
29、
30、
31、
32、
33、式中，co为多气电综合能源系统的总运行成本；cb、cg、cy和cc分别为能源交易成本、发电成本、维护成本以及co2排放成本；t表示总运行周期；ce,t和cg,t分别为t时段内购电、购气的价格；和分别为t时段下购买电、气量；pi,t为燃煤机组在t时刻的输出功率；cg、ywg分别表示第i个燃煤机组t时刻的燃料成本和运维成本；i表示燃煤机组总数；lhvgas为天然气的低热值；ηi,t为第i个燃煤机组在t时刻的转换效率；kyw,i为燃煤机组维护系数；ωe、ωg分别为向电网购电和天然气网消耗的co2；μi为燃煤机组的co2排放系数；cg为单位co2气体排放成本；为捕集到的co2质量。
34、作为优选，所述的约束条件包括单一气电综合能源系统内部的机组出力约束、购能约束、电转气约束、碳捕集约束及多气电综合能源系统之间的电功率交互约束和气功率交互约束；
35、单一气电综合能源系统内部约束：
36、1)电能平衡约束：
37、
38、其中，表示t时段内电转气设备消耗电功率；与分别为在t时段内蓄电池的充、放电功率；
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【技术保护点】
1.一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，所述单一气电综合能源系统包括，光伏发电装置、碳捕集装置、燃气机组、电转气装置、储能电池以及储气罐；
3.如权利要求1所述的一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，所述用户端的需求响应模型表达式为：
4.如权利要求1至3中任一项所述的一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，所述的多气电综合能源系统调度模型是由多个同种单一气电综合能源系统组成，每个单一气电综合能源系统都包括光伏发电装置、碳捕集装置、燃气机组、电转气装置、储能电池以及储气罐；所述的多气电综合能源系统调度模型的优化目标为多气电综合能源系统的运行成本最少的同时CO2排放量最小；所述的约束条件分为单一气电综合能源系统内的约束和多气电综合能源系统之间的约束。
5.如权利要求4所述的一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，所述的多气电综合能源系统的运行成本包括，
6.如权利要求4所述的一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，所述的约束条件包括单一气电综合能源系统内部的机组出力约束、购能约束、电转气约束、碳捕集约束及多气电综合能源系统之间的电功率交互约束和气功率交互约束；
7.如权利要求1所述的一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，基于非对称纳什议价模型，将优化目标函数拆分成两个凸子问题，定义如下：
8.如权利要求1或7所述的一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，所述的非对称纳什议价模型两个凸子问题的优化目标函数，利用改进粒子群算法求解最优解的步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，所述单一气电综合能源系统包括，光伏发电装置、碳捕集装置、燃气机组、电转气装置、储能电池以及储气罐；
3.如权利要求1所述的一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，所述用户端的需求响应模型表达式为：
4.如权利要求1至3中任一项所述的一种考虑多重不确定性的多气电综合能源系统调度方法，其特征在于，所述的多气电综合能源系统调度模型是由多个同种单一气电综合能源系统组成，每个单一气电综合能源系统都包括光伏发电装置、碳捕集装置、燃气机组、电转气装置、储能电池以及储气罐；所述的多气电综合能源系统调度模型的优化目标为多气电综合能源系统的运行成本最少的同时co2排放量最小；所述的约束条件分为单一气电综合能源系统内的约束和多气电综...
【专利技术属性】
技术研发人员：董波，何守疆，任飞，徐滔，程成，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司灌云县供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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