[发明专利]一种区域综合能源系统多目标最优混合潮流算法

说明书

本发明公开了一种区域综合能源系统多目标最优混合潮流算法，包括：构建配电系统、燃气管网以及能量中心的数学模型、构建区域综合能源系统经济成本与污染气体排放量的多目标优化调度模型，选取约束条件后，在MATLAB软件中调用OpenDSS进行潮流计算，并基于改进非劣排序遗传算法进行优化，得到区域综合能源系统经济成本与污染气体排放量的帕累托前沿，通过将其与以经济成本与污染气体排放量为目标的单目标优化结果比较分析，证明了算法的正确性；并进一步可以得到区域综合能源系统的日前优化调度方案。本发明区域综合能源系统多目标最优混合潮流算法可以在保证满足系统运行约束条件下，为运行人员提供较多的调度方案，并根据实际需要决定最终运行方案。

技术领域

本发明涉及区域综合能源系统的优化运行，具体讲，涉及一种区域综合能源系统多目标最优混合潮流算法。

背景技术

为解决能源供需关系的日益紧张以及全球环境不断恶化这一人类共同面对的威胁，社会各界从开源和节流两个方向开展了大量的研究。通过电/气/热等多种能源系统的统一规划和协调运行，构建由分布式终端综合能源单元和与之相耦合的集中式能源供应网络共同构成的区域综合能源系统(Integrated Local Area Energy System,ILAES)，一方面可促进新能源的充分利用，提高可再生能源的渗透率；另一方面可实现不同能源之间的优势互补，提高能源的利用效率，是适应人类社会用能领域变革，确保人类社会用能安全和长治久安的必由之路。

区域综合能源系统涉及多种能源系统(如电力系统、燃气管网、热力管网及能量中心(Energy Center,EC)等)及多种能源环节，既包含易于控制的能源环节(如常规可控发电机组、冷热电联供单元(Combined Cooling,Heating and Power,CCHP)、常规储能系统等)，也包含具有间歇性和随机性的能源环节(如新能源发电、电动汽车以及需求响应环节构成的虚拟储能等)。对于这样一个复杂的综合能源系统，如何利用最优混合潮流技术实现对其内部多种能源系统及多种能源环节的协调优化及能量管理，充分挖掘和利用不同能源之间的互补替代潜力，实现各类能源的协同优化调度，是需要解决的关键技术难点。

区域综合能源系统的优化调度是在计及安全约束的前提下，采用不同目标函数，通过合理安排各能源系统出力及各用能环节用能调度，从而满足区域综合能源系统供需匹配的基本问题。考虑到区域综合能源系统本身的多目标属性，实现单一目标条件下的最优已经远远不能满足实际运行的需要。基于此，通过多目标最优混合潮流技术，实现在满足系统运行约束条件下，多个目标函数的联合优化，并进一步将其运用到了日前优化调度中，所形成的调度方案可全面地考虑经济性、环保性以及安全性，为运行人员提供了较多的可选方案。

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