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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能源控制,具体涉及分布式能源协同优化系统。
技术介绍
1、分布式能源系统在现代社会中扮演着越来越重要的角色,它们能够更有效地利用可再生能源,提高能源利用率,并减少对传统能源的依赖。然而,分布式能源系统的复杂性和动态性使其性能优化成为一项具有挑战性的任务。本
技术介绍
将介绍已有的分布式能源优化技术以及其中存在的问题,并引入了一项新的专利技术专利技术来解决这些问题。
2、分布式能源系统是由多个能源单元组成的复杂网络,这些能源单元可以是太阳能电池、风力涡轮机、储能设备等。它们以分散的方式生产和储存能源,为电力网络提供可再生能源。然而,由于这些能源单元的不确定性和动态性,分布式能源系统的性能受到多种因素的影响,包括天气、负载变化、设备故障等。
3、现有技术往往无法满足系统动态性的要求。分布式能源系统面临诸多变化,如天气条件、能源需求和设备状态的变化。传统方法通常不能及时调整能源配置,以适应这些变化,导致系统性能下降。传统方法在性能最大化方面存在局限性。它们通常采用静态模型来优化能源配置,未能考虑到时间依赖性和周期性变化对性能的影响。这导致了未能实现系统性能的最大化。在分布式能源系统中,配置参数的优化是一个复杂的问题。不同的能源单元具有不同的配置参数和性能特征,因此找到最优配置参数是具有挑战性的。传统方法通常缺乏系统对环境和需求变化的适应性。能源系统需要能够灵活地调整配置以适应不断变化的条件,而现有技术未能提供足够的适应性。
技术实现思路
1、本专利技术的
2、为解决其技术问题,本专利技术所采用的技术方案为:
3、提供了一种分布式能源协同优化系统,所述系统包括:多个能源单元,每个能源单元配置有一个分布式优化装置;所述分布式优化装置包括:能源单元模型初始化单元、目标函数构建单元、协同优化单元、调整优化单元;所述能源单元模型初始化单元,用于为能源单元设置初始化模型,每个能源单元的初始化模型表征了该能源单元初始的能源配置;所述目标函数构建单元,用于构建一个目标函数,该目标函数根据能源单元的初始状态,计算能源单元的性能评分,将性能评分作为目标函数的目标;协同优化单元,用于遍历所有可能的能源配置,计算各个能源配置下,能源单元的性能评分,确定性能评分最优时,能源单元对应的能源配置,作为该能源单元的最优能源配置,并根据最优能源配置,调整当前的能源配置,减小每个当前的能源配置与最优能源配置的性能评分的差距,完成第一阶段优化;所述调整优化单元,用于引入时间依赖的动态行为,通过加入振荡项来模拟系统中每个能源单元的周期性和动态变化,得到动态结果,对动态结果执行随机搜索,计算找到新的最优能源配置,对新的最优能源配置使用螺旋模型进行调整,得到最终的最优能源配置,并将最优能源配置更新为最终的最优能源配置。
4、进一步的,能源配置为一个数据集合,包括多个不同类别的配置参数。
5、进一步的,所述能源单元的初始化模型使用如下公式进行表示:
6、;
7、其中,表示第个能源单元的初始化模型,表征了该能源单元初始的能源配置;为时间变量;表示该能源单元的能源配置的最小参数集合的加权值;表示该能源单元的能源配置的最大参数集合的加权值;每个能源单元的能源配置中对应的每个类别的参数均设置有一个与该能源单元匹配的加权系数;能源配置的最大参数集合的加权值等于能源配置的最大参数集合中的每个最大参数乘以其对应的加权系数后得到加权值,再与其他的所有最大参数对应的加权值加和后计算得到;能源配置的最小参数集合的加权值等于能源配置的最小参数集合中的每个最小参数乘以其对应的加权系数后得到加权值,再与其他的所有最小参数对应的加权值加和后计算得到;用于产生0到1之间的随机数,引入初始状态的随机性;代表了周期性因素的影响,为振幅,表示周期性因素的强度,为频率,为相位,确定周期性因素开始影响系统的时间点;代表非线性衰减项,用于模拟系统的热力学和机械性能变化,其中表示非线性衰减的初始强度;表示衰减的速率;和均为下标索引,为周期因素的总数,为非线性衰减项的总数。
8、进一步的,所述目标函数使用如下公式进行表示:
9、;
10、其中,表示第个能源单元的目标函数,其值为第个能源单元的性能评分;表示第个能源单元使用第种能源配置在时间时的能源输出量;为衰减因子; 表示惩罚函数,当的能源配置中任何一项配置参数不满足其对应的设定的阈值范围,则惩罚函数计算出配置参数与阈值范围的最小差值,然后计算最小差值与配置参数的比值;表示时间变换频率,表示阈值范围随时间变化。
11、进一步的,协同优化单元,采用如下公式,遍历所有可能的能源配置,计算各个能源配置下,能源单元的性能评分,确定性能评分最优时,能源单元对应的能源配置,作为该能源单元的最优能源配置:
12、;
13、其中,表示最优能源配置;表示第个阈值范围的权重;表示第个阈值范围的中点值;为阈值范围的数量,与能源配置中的配置参数的种类数量相等。
14、进一步的,协同优化单元,采用如下公式计算当前的能源配置与最优能源配置的性能评分的差距:
15、;
16、其中,表示第个能源配置与最优能源配置之间的性能评分的差距;为系统系数,取值范围为1到1.3;为二阶曼哈顿范数;为一阶曼哈顿范数;为第个阈值范围的目标值;通过调整当前的能源配置,减小每个当前的能源配置与最优能源配置的性能评分的差距,直到差距无法被减小,完成第一阶段优化。
17、进一步的,调整优化单元,使用如下公式,引入时间依赖的动态行为,通过加入振荡项来模拟系统中每个能源单元的周期性和动态变化,得到动态结果:
18、;
19、其中, 为控制步长的系统系数;为振荡的强度;为振荡的频率;为振荡的初始相位;为振荡的衰减系数。
20、进一步的,调整优化单元,使用如下公式,对中间结果执行随机搜索,计算找到新的最优能源配置:
21、;
22、其中,表示在和之间生成一个随机配置;为调整因子;为时间衰减系数;为时间频率。
23、进一步的,调整优化单元,使用如下公式,对新的最优能源配置使用螺旋模型进行调整,得到最终的最优能源配置,并将最优能源配置更新为最终的最优能源配置:
24、;
25、其中,为最终的最优能源配置;为当前的能源配置与最优能源配置的初始差距;为螺旋形状的扩展因子;表示螺旋路径的周期性部分;为螺旋路径的相位;为螺旋路径的长度;为螺旋路径的扩张速率。
26、本专利技术的分布式能源协同优化系统,具有以下有益效果:通过调整优化单元引入时间依赖的动态行为和螺旋模型,本专利技术实现了能源配置的动态调整。系统能够根据实时情况自动调整能源分配,以适应不断变化的环境和需求。这增强了系统的适应性,有助于提高系统的鲁棒本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.分布式能源协同优化系统,其特征在于,所述系统包括:多个能源单元,每个能源单元配置有一个分布式优化装置;所述分布式优化装置包括:能源单元模型初始化单元、目标函数构建单元、协同优化单元、调整优化单元;所述能源单元模型初始化单元,用于为能源单元设置初始化模型,每个能源单元的初始化模型表征了该能源单元初始的能源配置;所述目标函数构建单元,用于构建一个目标函数,该目标函数根据能源单元的初始状态,计算能源单元的性能评分,将性能评分作为目标函数的目标;协同优化单元,用于遍历所有可能的能源配置,计算各个能源配置下,能源单元的性能评分,确定性能评分最优时,能源单元对应的能源配置,作为该能源单元的最优能源配置,并根据最优能源配置,调整当前的能源配置,减小每个当前的能源配置与最优能源配置的性能评分的差距,完成第一阶段优化;所述调整优化单元,用于引入时间依赖的动态行为,通过加入振荡项来模拟系统中每个能源单元的周期性和动态变化,得到动态结果,对动态结果执行随机搜索,计算找到新的最优能源配置,对新的最优能源配置使用螺旋模型进行调整,得到最终的最优能源配置,并将最优能源配置更新为最终的最优能源配置。
>2.如权利要求1所述的分布式能源协同优化系统,其特征在于,能源配置为一个数据集合,包括多个不同类别的配置参数。
3.如权利要求2所述的分布式能源协同优化系统,其特征在于,所述能源单元的初始化模型使用如下公式进行表示:
4.如权利要求3所述的分布式能源协同优化系统,其特征在于,所述目标函数使用如下公式进行表示:
5.如权利要求4所述的分布式能源协同优化系统,其特征在于,协同优化单元,采用如下公式,遍历所有可能的能源配置,计算各个能源配置下,能源单元的性能评分,确定性能评分最优时,能源单元对应的能源配置,作为该能源单元的最优能源配置:
6.如权利要求5所述的分布式能源协同优化系统,其特征在于,协同优化单元,采用如下公式计算当前的能源配置与最优能源配置的性能评分的差距:
7.如权利要求6所述的分布式能源协同优化系统,其特征在于,调整优化单元,使用如下公式,引入时间依赖的动态行为,通过加入振荡项来模拟系统中每个能源单元的周期性和动态变化,得到动态结果:
8.如权利要求7所述的分布式能源协同优化系统,其特征在于,调整优化单元,使用如下公式,对中间结果执行随机搜索,计算找到新的最优能源配置:
9.如权利要求8所述的分布式能源协同优化系统,其特征在于,调整优化单元,使用如下公式,对新的最优能源配置使用螺旋模型进行调整,得到最终的最优能源配置,并将最优能源配置更新为最终的最优能源配置:
...【技术特征摘要】
1.分布式能源协同优化系统,其特征在于,所述系统包括:多个能源单元,每个能源单元配置有一个分布式优化装置;所述分布式优化装置包括:能源单元模型初始化单元、目标函数构建单元、协同优化单元、调整优化单元;所述能源单元模型初始化单元,用于为能源单元设置初始化模型,每个能源单元的初始化模型表征了该能源单元初始的能源配置;所述目标函数构建单元,用于构建一个目标函数,该目标函数根据能源单元的初始状态,计算能源单元的性能评分,将性能评分作为目标函数的目标;协同优化单元,用于遍历所有可能的能源配置,计算各个能源配置下,能源单元的性能评分,确定性能评分最优时,能源单元对应的能源配置,作为该能源单元的最优能源配置,并根据最优能源配置,调整当前的能源配置,减小每个当前的能源配置与最优能源配置的性能评分的差距,完成第一阶段优化;所述调整优化单元,用于引入时间依赖的动态行为,通过加入振荡项来模拟系统中每个能源单元的周期性和动态变化,得到动态结果,对动态结果执行随机搜索,计算找到新的最优能源配置,对新的最优能源配置使用螺旋模型进行调整,得到最终的最优能源配置,并将最优能源配置更新为最终的最优能源配置。
2.如权利要求1所述的分布式能源协同优化系统,其特征在于,能源配置为一个数据集合,包括多个不同类别的配置参数。
3.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄安奎,叶青,
申请(专利权)人:缔索新能源科技发展有限公司,
类型:发明
国别省市:
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