[发明专利]基于图论的区域冷热电综合能源优化配置方法及装置

权利要求书

1.基于图论的区域冷热电综合能源优化配置方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、根据区域冷热电综合能源运行费用最小的目标函数及预先设置的约束条件，构建区域冷热电综合能源费用最小的优化模型；

步骤2、基于步骤1构建的区域冷热电综合能源费用最小的优化模型，结合冷热电综合能源系统的网络拓扑连接，建立基于图论的区域冷热电综合能源优化配置模型；

步骤3、采用改进遗传算法求解基于图论的区域冷热电综合能源优化配置模型，实现冷热电综合能源的优化配置；

所述步骤3的具体步骤包括：

(1)依据步骤2所构建的基于图论的区域冷热电综合能源优化配置模型，兼顾工程的实际数据，对区域内的冷热电网络参数和各冷热电电源的出力数据进行初始化；

(2)采用二进制编码方案，对各冷热电电源的并网PCC开关、单个冷热电电源的运行费用和容量的三个编码决策变量进行编码；

(3)以是否达到最大的迭代次数作为终止的依据，判断是否满足终止条件；若达到即退出运行，获得最终结果；否则进入第(4)步；

(4)设定种群大小，通过选择、交叉和变异的运算方法确定遗传算法自身参数；

其中，自适应交叉率函数如下：

上式中，f_avg为每代群体的平均适应度；f_max为要交叉的个体中最大的适应度；f为要交叉的两个个体中较大的适应度；P_c1取值0.9，P_c2取值0.6；

其中，自适应变异率函数如下：

P_m＝P_m1-P_m1×i/N

上式中，P_m1为变异率的初始值，取值0.08；i为当前迭代次数；N为迭代总次数；

(5)改变相应节点的冷热电配置，并依据步骤1所述区域冷热电综合能源费用最小的目标函数的约束条件，对冷热电电源的配置按照约束条件逐一进行判断，若均满足条件，进入第(6)步；否则，迭代次数N加1，并返回第(4)步；

(6)综合考虑区域内冷热电混合能源的综合能源费用最小的优化目标及其约束条件，构建如下所示的适应度函数；

上式中，C_max是一给定的常量，f(x)为进行归一化后的目标函数；

(7)替换适应性函数产生的最优值，并将迭代次数N加1，返回第(4)步，进行最大的迭代次数终止判断；

所述步骤1的区域冷热电综合能源费用最小的优化模型的目标函数为:

上式中，E_i是区域冷热电综合能源费用的第i个用户用电费用最小值；Q_i是区域冷热电综合能源费用的第i个用户热能费用最小值；W_i是区域冷热电综合能源费用的第i个用户冷能费用最小值；n是区域冷热电混合能源用户的总数量；

其约束条件包括：

(1)区域冷热电综合能源潮流约束

上式中，N_s为总节点号集合；G_ij、B_ij为节点i、j之间的导纳系数；V_i，V_j为节点i，j的电压幅值；P_Gi、Q_Gi分别为节点i的发电机的有功出力和无功出力；P_Di、Q_Di分别为节点i的有功和无功负荷；θ_ij是节点i与节点j之间的功角；

(2)区域冷热电综合能源节点输出功率约束

P_imin≤P_i≤P_imax

上式中，P_imin和P_imax分别是冷热电综合能源节点输出功率下限和上限；

(3)区域冷热电综合能源相互耦合约束

P_inmax≤P_c≤P_outmax

上式中，P_inmax和P_outmax分别是向大电网售电功率的下限和上限。