【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于综合能源，更具体地，涉及一种考虑多重不确定性的综合能源商业综合体的购能组合优化方法及系统。
技术介绍
1、随着电力系统市场化进程如火如荼进行，综合能源商业综合体可以从各种市场上满足自身的多能需求。相应的，由于综合能源商业综合体深度参与到各类市场，各类能量市场的价格存在不确定性。能源价格不确定性叠加用户侧的各种能源负荷不确定性，使得综合能源商业综合体面临巨大的交易风险。
2、然而，由于参与到了多种类型市场，在面临巨大风险的同时，也意味着商业综合体可以安排在不同市场上的购能组合方案来规避一些风险，甚至获利。如何根据历史的市场数据，制定合理的购能组合策略，以规避各类不确定性，具有充分的研究价值。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种考虑多重不确定性的综合能源商业综合体的购能组合优化方法。通过对综合能源商业综合体各类多能设备和能量枢纽的建模，得到其能量模型和约束条件。利用历史的市场负荷数据，使用随即优化方法模拟出各类不确定性场景。考虑cvar(conditional value at risk，条件风险价值)风险收益与各类购能成本确定目标函数。用matlab将优化问题表述，并用商业求解器求解得到从历史数据中推算出的购能策略。通过该推荐的购能策略安排，该综合能源商业综合体可以规避较多风险以削减因多重不确定性带来的额外成本。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术的第一方面提供了一种综合能源系统购能组合优
4、对综合能源商业综合体内部的各多能设备和能量枢纽进行建模，获得各多能设备和能量枢模型，所述模型用于表征各多能设备与能量枢纽的能量耦合与能量流动关系，并构建约束条件；
5、获取各类能量负荷功率的历史数据以及能源价格历史数据，基于随机优化的方式，模拟能源价格和各类负荷功率组成的各类不确定性分布；
6、在模拟的各类不确定性分布基础上，依次通过采样和聚类的方式，将各类不确定性缩减得到显著场景；
7、基于获得的各多能设备和能量枢纽模型和获取的显著场景，构建计及条件风险价值、运行成本和购能成本的综合能源商业综合体总成本，以总成本最小为目标函数；
8、将获得的目标函数描述为优化问题，并进行求解，获得综合能源商业综合体的购能组合。
9、优选地，对综合能源商业综合体内部的各多能设备和能量枢纽进行建模，获得各多能设备和能量枢模型，并构建约束条件包括：
10、步骤1.1，对综合能源商业综合体内部的各多能设备进行建模，包括：对电热锅、气热锅、小型热电联产机组和吸收式制冷机进行建模；
11、步骤1.2，基于步骤1.1中多能设备的集合体，以能源耦合关系，构建综合能源商业综合体能量枢纽模型；
12、步骤1.3，以功率限制和爬坡限制构建多能设备的安全约束条件。
13、优选地，基于随机优化的方式，各类的不确定性因素服从正态分布，用下式来表示：
14、
15、式中：
16、表示不确定性ψ变量服从以μψ为均值，σψ为方差的正态分布；
17、n为历史样本数，ψi为历史样本值；
18、ψ∈[πs,πml,πg,ed,hd,cd]，分别为现货电价，中长期电价，天然气价格，电能负荷功率，热能功率，冷功率。
19、优选地，所述在模拟的各类不确定性分布基础上，依次通过采样和聚类的方式，将各类不确定性缩减得到显著场景包括：
20、依据蒙特卡洛方法，对各不确定性因素按照其分布，随机均匀抽样模拟出k个场景，以ψk∈[πs,k,πml,k,πg,k,ed,k,hd,k,cd,k]表示第k个场景，其中，k∈1,2,…,k。
21、优选地，利用k均值法将k个场景进行场景缩减，得到ξ个显著场景，ξ至少低于k一个数量级，每个场景下概率为pξ。
22、优选地，k的取值大于1000，ξ的取值不超过10。
23、优选地，所述构建计及条件风险价值、运行成本和购能成本的综合能源商业综合体总成本，以总成本最小为目标函数，目标函数为成本最小，以如下公式表示：
24、
25、式中：
26、f为多能商业综合体在运行时会产生成本，
27、fe为在中长期市场和现货市场上购买电量的成本，
28、fg为在气市场上购气成本，
29、frisk为计及条件风险价值的风险收入，
30、es,in,t为t时刻，ξ场景下在现货市场上购买的电功率，
31、eml,in,t为t时刻，ξ场景下在中长期市场上购买的电功率，
32、δt为交易时间段；
33、gin,t为t时刻，ξ场景下在气市场上购买的气功率。
34、优选地，计及条件风险价值的风险收入frisk以如下公式表示：
35、
36、式中：
37、β为风险偏好系数；
38、θcvar为条件风险价值，
39、θvar为风险价值；
40、ηξ为在场景ξ下收益与θvar的差值；
41、fe,ξ,t,fg,ξ,t分别为在时间t下，场景ξ下的购电成本与购气成本。
42、优选地，所述获得的目标函数描述为优化问题，并进行求解，获得综合能源商业综合体的购能组合包括：将该最优化问题用matlab进行编程，利用gurobi进行求解，获得在该风险下，综合能源商业综合体的购能组合。
43、本专利技术的第二方面提供了一种购能组合优化系统，运行所述的一种计及多重不确定性的综合能源系统购能组合优化方法，包括：
44、建模模块，用于对综合能源商业综合体内部的各多能设备和能量枢纽进行建模，获得各多能设备和能量枢模型，所述模型用于表征各多能设备与能量枢纽的能量耦合与能量流动关系，并设置约束条件；
45、数据采集模块，用于获取各类能量负荷功率的历史数据以及能源价格历史数据，基于随机优化的方式，模拟能源价格和各类负荷功率组成的各类不确定性分布；
46、场景生成模块，通过采样和聚类的方式，将各类不确定性缩减得到显著场景；
47、优化及求解模块，计及条件风险价值、运行成本和购能成本的综合能源商业综合体的总成本最小，确定目标函数；进行求解，获得综合能源商业综合体的购能组合。
48、优选地，多能设备包括：电热锅、气热锅、小型热电联产机组和吸收式制冷机；电热锅、气热锅、小型热电联产机组和吸收式制冷机分别与能量枢纽进行能源耦合。
49、优选地，所述综合能源系统购能组合优化系统还包括求解器，用于在约束条件下，对目标函数进行求解。
50、与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
51、1)充分考虑到各类型市场的不确定性因素，包括中长期市场，现货市场和天然气市场，能够体现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
10.一种综合能源系统购能组合优化系统，其特征在于，包括：
11.如权利要求10所述的一种综合能源系统购能组合优化系统，其特征在于：
12.如权利要求10所述的一种综合能源系统购能组合优化系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种综合能源系统购能组合优化方法，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：黄奇峰，庄重，段梅梅，杨世海，孔月萍，盛举，黄艺璇，程含渺，方凯杰，周雨奇，丁泽诚，张汀荃，周承翰，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
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