【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于综合能源系统，尤其涉及一种基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法及系统。
技术介绍
1、随着可再生能源的开发和利用，越来越多的分布式能源接入到综合能源系统中，在对综合能源系统进行优化调度时考虑多重不确定性因素是必不可少的。
2、专利技术人发现，现阶段在不确定性的问题解决上，鲁棒优化（robust optimization，ro）是最为常用的优化方法，然而多数基于鲁棒优化的综合能源系统优化运行方法仅考虑到单一不确定性，且仅从综合能源系统接入的可再生能源不确定性角度入手实现优化，没有考虑到复杂环境中多重不确定性及在外部决策过程中存在的不确定性，且多自主体鲁棒优化运行时的利益分配很少涉及。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法及系统，本专利技术全面考虑源荷不确定性和购售电价不确定性因素带来的影响；在传统两阶段鲁棒优化的基础上，通过三阶段鲁棒优化解决了不确定性对综合能源系统运行带来的不利影响，极大的提升了综合能源系统的鲁棒性。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，包括：
4、建立综合能源系统模型；
5、依据所述综合能源系统模型，建立综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型、综合能源系统鲁棒优化第二阶段模型以及综合能源系统鲁棒优化第三阶段模型，以及建立综合能源系统纳
6、采用嵌套约束生成算法，求解所述综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型、所述综合能源系统鲁棒优化第二阶段模型以及所述综合能源系统鲁棒优化第三阶段模型；以及，基于交替方向乘子法求解综合能源系统纳什谈判优化模型。
7、进一步的，所述综合能源系统模型包括燃气轮机、燃气锅炉、电储能、外电网、用户以及电动汽车。
8、进一步的，所述综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型为：
9、
10、其中，和分别为电储能充电和电储能放电的状态位；为ies向电动汽车制定的零售电价； n为电动汽车集合中的电动汽车 n； n为电动汽车集合； t为调度总时间中的 t时段；为电动汽车 n在 t时段的充电功率；为电动汽车 n在 t时段的放电功率；为 t时段购电、热功率的值；和分别为ies向用户制定的电价和热价；和分别为电力市场的购售电价；为求均值函数；为约束条件集合；
11、所述综合能源系统鲁棒优化第二阶段模型为：
12、
13、其中，为 max-min模型；为购售电价不确定性盒式集；和分别为ies向电力市场购售电时的购售电价；为约束条件集合；
14、所述综合能源系统鲁棒优化第三阶段模型为：
15、
16、其中，为源荷不确定性盒式集；为燃气轮机在 t时段消耗燃气量；为燃气锅炉在 t时段消耗燃气量；为电储能在 t时段的充电功率；为电储能在 t时段的放电功率；为风电机组在 t时段的实际出力；为光伏在 t时段的实际出力；为用户在 t时段消耗的电负荷；为用户在 t时段消耗的热负荷。
17、进一步的，将综合能源系统纳什谈判优化模型中的问题，分解转换为合作效益最大化问题以及能源交易支付谈判问题两个子问题；对两个子问题分别求解。
18、进一步的，采用嵌套约束生成算法，求解所述综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型、所述综合能源系统鲁棒优化第二阶段模型以及所述综合能源系统鲁棒优化第三阶段模型时，根据约束生成算法拆分出子问题后，再采用一次约束生成算法将前面拆分得到的子问题进一步拆分为两个子问题。
19、进一步的，主问题为一个主从博弈模型，综合能源系统作为领导者，电动汽车和用户作为跟随者；对合作效益最大化问题求解，得到综合能源系统的配电网发布的购售电电价；对能源交易支付谈判问题求解，得到综合能源系统的新能源出力和电热负荷功率值。
20、进一步的，将综合能源系统纳什谈判优化模型分解转换为合作成本最小化和电能谈判支付两个子问题，然后基于交替方向乘子法求解模型。
21、进一步的，综合能源系统纳什谈判优化模型为：
22、
23、其中，和分别为ies合作前后的成本； i为 ies集合中 ies i； i为 ies集合。
24、进一步的，基于交替方向乘子法求解多综合能源系统之间的交易电量和最大化合作成本。
25、第二方面，本专利技术还提供了一种基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化系统，包括：
26、综合能源系统模型建立模块，被配置为：建立综合能源系统模型；
27、优化模型建立模块，被配置为：依据所述综合能源系统模型，建立综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型、综合能源系统鲁棒优化第二阶段模型以及综合能源系统鲁棒优化第三阶段模型，以及建立综合能源系统纳什谈判优化模型；其中，所述综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型的目标函数为储电设备状态成本、电动汽车的支付费用以及用户的购能费用，约束条件为用户模型电热负荷以及购电热相关约束；所述综合能源系统鲁棒优化第二阶段模型的目标函数为购售电成本，约束条件为综合能源系统与电网交互约束以及购售电价约束；所述综合能源系统鲁棒优化第三阶段模型的目标函数为购气成本以及储电设备运维成本，约束条件为各设备约束以及功率平衡约束；
28、模型求解模块，被配置为：采用嵌套约束生成算法，求解所述综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型、所述综合能源系统鲁棒优化第二阶段模型以及所述综合能源系统鲁棒优化第三阶段模型；以及，基于交替方向乘子法本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，所述综合能源系统模型包括燃气轮机、燃气锅炉、电储能、外电网、用户以及电动汽车。
3.如权利要求1所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，所述综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型为：
4.如权利要求1所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，将综合能源系统纳什谈判优化模型中的问题，分解转换为合作效益最大化问题以及能源交易支付谈判问题两个子问题；对两个子问题分别求解。
5.如权利要求4所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，采用嵌套约束生成算法，求解所述综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型、所述综合能源系统鲁棒优化第二阶段模型以及所述综合能源系统鲁棒优化第三阶段模型时，根据约束生成算法拆分出子问题后，再采用一次约束生成算法将前面拆分得到的子问题进一步拆分为两个子问题。
6.如权利要求5所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特
7.如权利要求1所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，将综合能源系统纳什谈判优化模型分解转换为合作成本最小化和电能谈判支付两个子问题，然后基于交替方向乘子法求解模型。
8.如权利要求1所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，综合能源系统纳什谈判优化模型为：
9.如权利要求1所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，基于交替方向乘子法求解多综合能源系统之间的交易电量和最大化合作成本。
10.基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，所述综合能源系统模型包括燃气轮机、燃气锅炉、电储能、外电网、用户以及电动汽车。
3.如权利要求1所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，所述综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型为：
4.如权利要求1所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，将综合能源系统纳什谈判优化模型中的问题，分解转换为合作效益最大化问题以及能源交易支付谈判问题两个子问题；对两个子问题分别求解。
5.如权利要求4所述的基于多阶段鲁棒的综合能源系统运行优化方法，其特征在于，采用嵌套约束生成算法，求解所述综合能源系统鲁棒优化第一阶段模型、所述综合能源系统鲁棒优化第二阶段模型以及所述综合能源系统鲁棒优化第三阶段模型时，根据约束生成算法拆分出子问题后，再采用一次约束生成算法将前面拆分得到的子问题进一...
【专利技术属性】
技术研发人员：时术华，李金泽，汤耀，乔学明，李成栋，郭聃，李延超，严毅，王超，田崇翼，马昕，刘明奇，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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