[发明专利]一种综合能源服务商云协同-边缘协同优化调度方法

说明书

本发明公开了一种综合能源服务商云协同‑边缘协同优化调度方法，该方法包括：建立微网集群综合能源服务商云协同‑边缘协同优化调度模型，上层为微网集群综合能源服务商云协同中心，下层为各微网边缘协同中心；上层集群云协同中心综合考虑收益熵约束并按照全局目标优化计算微网集群面向用户需求的售电和售热功率作为决策变量，传送给下层各微网边缘协同中心；下层微网边缘协同中心依据自身局部目标，对微能源发电量和发热量做出修正；再传送给上层集群云协同中心；如此反复修正迭代，直至达到上下层都满意的协调解。本发明适应了微网集群综合能源服务商的全分布式优化特点，可实现多个微网之间的云协同‑边缘协同运行。

技术领域

本发明涉及电力优化调度技术领域，尤其涉及一种考虑收益熵的综合能源服务商云协同-边缘协同优化调度方法。

背景技术

世界范围内持续紧张的能源形势促进了能源产业结构的调整与发展。基于多能耦合原理的能源互联网多元优化和分级控制运行机理已成为实现分布式能源形式多样化的研究重点。微网将地理位置相对集中的分布式能源连接成为一个小型的能源互联网，为大规模分布式能源协调控制提供了一种有效方法。

随着分布式能源大规模接入，为充分发挥分布式能源效益，有效解决其随机性、波动性带来的相关问题，在微网的基础上提出了微网集群的概念。而随着能源互联网关键技术以及新能源交易方式的广泛应用，近年来在微网集群的基础上提出了综合能源服务的概念，从而引发了能源系统的深刻变革。微网集群综合能源服务商含多个子微网，每个子微网中又含类型各异的负荷、分布式能源、储能及能源转换装置等资源。微网集群中的各微网可根据区域特点及自身需求，作为一个整体参与系统运行，可有效发挥其内部分布式能源优势并提高用户供电、供热和供冷可靠性。但微网集群内含大量分布式能源，分布式能源容量小、设备种类繁多、出力不稳定及灵活性负荷资源的引入，对能源互联网方式下的分布式能源集群调度提出了更高的要求和挑战。

按需求设立总体运行目标，实现多个微网之间的云协同-边缘协同运行；而微网集群中各微网又有自身目标，其内部不同种类的分布式能源有着不同的运行特性，微网中的蓄电池等储能设备既可作为电源，也可作为负荷，而能源转化设备既可作为负荷，也可作为能量耦合的载体；这些多样性和灵活性，极大增加了微网自身调度的难度。如何兼顾微网集群综合能源服务商的总体目标与各微网之间的局部目标利益，如何在微网集群运行时，对这些分布式能源、蓄电池及能量耦合装置进行合理的调度管理，以保证在不同时段都能满足电-气-热-冷负荷需求并且获得最理想的经济运行效益，是研究能源互联网技术的关键问题，也是能源互联网大规模推广应用面临的实际问题。同时，与传统电力调度相比较，微网集群调度具有能源形式多样性、调度多层次性等特点，传统电力调度结构并不适用于微网集群调度。

发明内容

发明目的：针对现有的技术存在的上述问题，提供一种综合能源服务商云协同-边缘协同优化调度方法。

技术方案：本发明综合能源服务商云协同-边缘协同优化调度方法包括如下步骤：

(1)以微网集群云协同中心为上层，建立上层优化调度模型，所述上层优化调度模型以面向用户需求的售电和售热功率作为决策变量；

(2)以各微网边缘协同中心为下层，建立下层优化调度模型，所述下层优化调度模型以各微网内部各微能源发电功率和产热功率为决策变量；其中，每一微网边缘协同中心对应一个微网；

(3)上下层通过各自的决策变量，采用交替迭代求解策略实现多个微网之间的云协同-边缘协同运行。

进一步地，步骤(1)中建立的所述上层优化调度模型以考虑收益熵的综合能源服务商总的收益最大化为目标，且约束条件包括以面向用户需求的售电、售热功率约束和收益熵值约束；步骤(2)中建立的所述下层优化调度模型以各微网的总发电运行和维护、消耗天然气产热和从外网购电的支出成本最小为目标，且约束条件包括微网内电功率平衡等式约束、热/冷功率平衡等式约束、辅助设备能源转换等式约束、各微能源发电和输出热功率不等式约束、与外网并网交换功率约束以及各种锅炉和储能设备输出功率不等式约束。