【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源控制，具体为适用于综合能源系统的分布式控制方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、综合能源系统(integrated energy system，ies)，指整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行，协同管理、交互响应和互补互济。由于涉及到多个区域的多种能源型式，在传统集中式调度方式进行控制时，大部分情况进行日内或日前调度，对于可再生能源的实时消纳和多能流的实时互补的精度较低，延迟较大，因此目前针对综合能源系统的控制方法存在以下问题：
3、(1)各子区域只能被动接收主网的调度指令，无法获取主网供能网络的实时出力和运行状态，因此制定的集中式调度计划在预估情况和现实情况间存在一定的误差和延时，可能影响调度计划准确度。
4、(2)传统集中式调度的执行中，需采集每个子区域的设备参数和内部信息，信息传输量大，自治性差。同时，子区域需向外界暴露自身隐私信息，保密性差。
5、(3)若引入分布式调度，控制期间的优化算法需要满足各子区域能够并行优化调度计算，且保证计算过程能够很好地收敛，计算结果难以同时满足精度要求与实际调度要求。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供适用于综合能源系统的分布式控制方法及系统，解决目前分布式能源系统协同控制情况下对通信高度依赖，无法快速调整、以
2、本专利技术的第一个方面提供适用于综合能源系统的分布式控制方法，包括以下步骤：
3、获取综合能源系统的运行参数、设备参数和网络拓扑数据并预处理；
4、以系统运行成本最小为控制目标，基于交替方向乘子原理，确定下层优化目标和上层优化目标以及两者之间的耦合变量并解耦，得到下层子问题和上层子问题；
5、初始化耦合变量及相应的参数，遍历综合能源系统中的每个子区域，根据获取到的主网辅助变量得到下层子问题的解，利用下层子问题的解确定上层子问题的解，并更新参数中的拉格朗日乘子；
6、根据更新后的拉格朗日乘子确定结果残差，若满足收敛要求，则根据得到的结果执行控制目标。
7、进一步的，获取综合能源系统的运行参数、设备参数和网络拓扑数据，包括：获取综合能源系统中的子区域数量，各子区域中电网、热网以及上层电网的节点有功电负荷和热负荷，各子区域中风、光发电设备的有功出力情况，储能设施的实时电量状态，负荷设备的额定功率，以及子区域与主网间的最大传输功率。
8、进一步的，预处理，包括设定调度周期、调度步长，初始化耦合变量、拉格朗日乘子和惩罚参数，设定原始残差和对偶残差的收敛裕度，设定迭代标志。
9、进一步的，解耦期间，引入解耦变量及解耦约束式，如下式所示：
10、
11、式中，为各子区域与上层电网交互的期望电功率、子区域之间交互电功率向量；为主网对应的辅助决策变量向量，ye,i为pres,i对应的辅助决策变量向量，pres,i为子区域i从电网获取的功率。
12、进一步的，下层子问题，如下式所示：
13、
14、式中，zi为除外的其他优化变量,ui为缩放的拉格朗日乘子u＝λ(1/ρ)。
15、进一步的，上层子问题，如下式所示：
16、
17、
18、式中，fies,i为下层优化目标函数，为第k代解耦后的下层子问题，为主网对应的辅助决策变量向量，为第k代缩放的拉格朗日乘子u＝λ(1/ρ)。
19、进一步的，根据更新后的拉格朗日乘子确定结果残差，如下式所示：
20、
21、
22、式中，rk+1为原始残差，sk+1为对偶残差，为第k代解耦后的下层子问题，为第k代解耦后的上层子问题。
23、本专利技术的第二个方面提供适用于综合能源系统的分布式控制系统，包括：
24、数据采集模块，被配置为：获取综合能源系统的运行参数、设备参数和网络拓扑数据并预处理；
25、目标解耦模块，被配置为：以系统运行成本最小为控制目标，基于交替方向乘子原理，确定下层优化目标和上层优化目标以及两者之间的耦合变量并解耦，得到下层子问题和上层子问题；
26、优化变量模块，被配置为：初始化耦合变量及相应的参数，遍历综合能源系统中的每个子区域，根据获取到的主网辅助变量得到下层子问题的解，利用下层子问题的解确定上层子问题的解，并更新参数中的拉格朗日乘子；
27、结果输出模块，被配置为：根据更新后的拉格朗日乘子确定结果残差，若满足收敛要求，则根据得到的结果执行控制目标。
28、本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述适用于综合能源系统的分布式控制方法中的步骤。
29、本专利技术的第四个方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述适用于综合能源系统的分布式控制方法中的步骤。
30、与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
31、1、结合综合能源系统中电、热等能量在各个子区域之间、子区域与上层电网之间的交互特点，建立针对由多个子区域构成的区域型综合能源系统情形下的上、下层一对多关系的分层分布式系统实时调度模型，以系统运行成本最小化为目标，从而实现综合能源系统中消纳和协调用能要求的实时精确控制，以及各子区域的独立自治性和信息隐私性，减少了传统集中式控制过程中对信息的过于依赖性。
32、2、利用交替方向乘子法对所建立模型进行求解，通过交替方向乘子法将传统集中式控制模型的目标函数及优化变量解耦，实现上层系统和各子区域的调度模型的独立相互迭代计算，保证了求解方法的有效性、收敛性和鲁棒性。
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1.适用于综合能源系统的分布式控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的适用于综合能源系统的分布式控制方法，其特征在于，获取综合能源系统的运行参数、设备参数和网络拓扑数据，包括：获取综合能源系统中的子区域数量，各子区域中电网、热网以及上层电网的节点有功电负荷和热负荷，各子区域中风、光发电设备的有功出力情况，储能设施的实时电量状态，负荷设备的额定功率，以及子区域与主网间的最大传输功率。
3.如权利要求1所述的适用于综合能源系统的分布式控制方法，其特征在于，所述预处理包括设定调度周期、调度步长，初始化耦合变量、拉格朗日乘子和惩罚参数，设定原始残差和对偶残差的收敛裕度，设定迭代标志。
4.如权利要求1所述的适用于综合能源系统的分布式控制方法，其特征在于，解耦期间，引入解耦变量及解耦约束式，如下式所示：
5.如权利要求1所述的适用于综合能源系统的分布式控制方法，其特征在于，下层子问题，如下式所示：
6.如权利要求1所述的适用于综合能源系统的分布式控制方法，其特征在于，上层子问题，如下式所示：
7.如
8.适用于综合能源系统的分布式控制系统，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述适用于综合能源系统的分布式控制方法中的步骤。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如权利要求1-7任一项所述适用于综合能源系统的分布式控制方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.适用于综合能源系统的分布式控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的适用于综合能源系统的分布式控制方法，其特征在于，获取综合能源系统的运行参数、设备参数和网络拓扑数据，包括：获取综合能源系统中的子区域数量，各子区域中电网、热网以及上层电网的节点有功电负荷和热负荷，各子区域中风、光发电设备的有功出力情况，储能设施的实时电量状态，负荷设备的额定功率，以及子区域与主网间的最大传输功率。
3.如权利要求1所述的适用于综合能源系统的分布式控制方法，其特征在于，所述预处理包括设定调度周期、调度步长，初始化耦合变量、拉格朗日乘子和惩罚参数，设定原始残差和对偶残差的收敛裕度，设定迭代标志。
4.如权利要求1所述的适用于综合能源系统的分布式控制方法，其特征在于，解耦期间，引入解耦变量及解耦约束式，如下式所示：
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【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，崔潇，李元付，魏振，崔建，魏宁，李宗，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司青岛供电公司，
类型：发明
国别省市：
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