[发明专利]计及源储荷协同的多能互补系统两级优化调度方法及系统

说明书

本公开提供了一种计及源储荷协同的多能互补系统两级优化调度方法及系统，第一级优化：获取负荷数据，以经济性最优化为目标，用户舒适度为约束，利用遗传算法优化得到最佳负荷数据，并将优化后的负荷作为第二级优化的输入；第二级优化：以运行费用最低为目标，基于随机动态规划，优化设备出力及储能状态，并将运行费用输出给第一级优化；第一级优化和第二级优化循环迭代，得到最佳负荷曲线和系统最佳运行调度计划，实现源‑荷最佳匹配；本公开通过双层优化循环迭代，最终求得最佳负荷曲线及系统运行计划，有效地将需求侧响应、储能及随机优化统一于一个优化框架内，有效解决了源‑荷随机问题，实现源‑荷最佳匹配，进一步提高系统的经济性。

技术领域

本公开涉及环保与节能技术领域，特别涉及一种计及源储荷协同的多能互补系统两级优化调度方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

全球正面临着前所未有的能源和环境危机，大力发展以风光为主的可再生能源分布式供能系统是解决问题的关键途径。多能互补系统由可再生能源发电、供暖/制冷、冷热电联供(CCHP)系统组成，基于能量梯级利用原理，可满足用户电、冷、热多元化用能需求，能够大幅提高能源利用率以及可再生能源消纳率，同时减少污染物排放，极具发展潜力。系统的优化调度是保证其经济高效运行的前提，然而，由于可再生能源发电(风电、光伏等)及用户负荷(电、热、冷)的不确定性导致系统的优化调度极为困难，已经成为制约多能互补系统发展的关键问题。

本公开发明人通过对现有专利进行检索，发现专利“基于两阶段协调优化与控制的冷热电联供型微网运行方法”(专利号CN106505634A)，此专利提出一种基于两阶段协调优化与控制的冷热电联供型微网运行方法，实现了冷热电微网日内、实时两个时间尺度的协调调度，然而该专利的优化方法并未考虑负荷可调度的问题；专利“一种基于新能源消纳的源网荷协调控制方法及系统”(专利号CN 106505634 A)，此专利通过采用多元协调控制技术，对区域内分散的可控负荷进行整体协同调度，实现多种能源和可控负荷之间的特性互补，从而达到源/网/荷的互动，然而该专利仅适用于电力子系统，对多能源(冷、热、电)系统并不适用。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种计及源储荷协同的多能互补系统两级优化调度方法及系统，通过双层优化循环迭代，最终求得最佳负荷曲线及系统运行计划，有效地将需求侧响应、储能及随机优化统一于一个优化框架内，解决了源-荷随机问题，实现源-荷最佳匹配，进一步提高系统的经济性。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种计及源储荷协同的多能互补系统两级优化调度方法。

一种计及源储荷协同的多能互补系统两级优化调度方法，包括：

第一级优化：获取负荷数据，以经济性最优化为目标，用户舒适度为约束，利用遗传算法优化得到最佳负荷数据，并将优化后的负荷作为第二级优化的输入；

第二级优化：以运行费用最低为目标，基于随机动态规划，优化设备出力及储能状态，并将运行费用输出给第一级优化；

第一级优化和第二级优化循环迭代，得到最佳负荷曲线和系统最佳运行调度计划，实现源-荷最佳匹配。

作为可能的一些实现方式，第一级优化的目标函数，具体为：

其中，cost为系统运行花费，是第二层运行优化的目标；γ为罚因子，反映用户对温度舒适度的敏感程度，定义为用户敏感度系数，单位为元/℃；T_in(t)为t时刻室内温度，T_set(t)为t时刻室内最舒适温度。

作为进一步的限定，所述系统运行花费，具体为：