[发明专利]一种微能源网综合能源系统运行优化方法和系统

说明书

本发明涉及一种微能源网综合能源系统运行优化方法和系统，包括：获取当前状态，其包括若干个微能源网络，获得各微能源网络的能量矩阵，将能量矩阵代入电—热能源管网模型中获得微能源产能决策将微能源产能决策代入多个微能源网能源供给决策优化模型中，获得更新后的多微能源综合产能决策，并根据多微能源综合产能决策获得更新后的各微能源网络的能量矩阵；判断更新后的各微能源网络的能量矩阵是否收敛，若不收敛，则通过单个微能源网产能决策模型获得k+1次循环对应的状态S_k+1，直至能量矩阵收敛为止。其兼顾多个微能源网的产能优化需求与区域综合能源系统的运行优化需求，提高了区域综合能源系统能源利用效率。

技术领域

本发明涉及一种微能源网综合能源系统运行优化方法及系统，属于能源技术领域。

背景技术

能源是人类社会进步发展的基础，如何在维持人类社会持续发展的同时高效利用可再生能源，是世界各国在推动国家进步必须关注的问题。能源互联网打破了过去多种能源系统独立运行的形式，利用能源耦合元件实现多种能源互动互补，随着分布式产能技术的发展，作为能源互联网缩影的微能源网也逐渐增多。

大量微能源网的接入将会对综合能源系统运行带来显著压力。首先，微能源网中可再生能源发电出力的不确定性与波动性将会对区域综合能源系统的运行灵活性造成影响；其次，微能源网运行时独立进行内部设产能调度，无法考虑综合能源系统的整体能源利用效率，导致区域综合能源系统的运行效率降低。因此，有必要针对多个微能源网的协调决策展开研究，以解决微能源网规模化接入造成区域综合能源系统运行效率低下的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供了一种微能源网综合能源系统运行优化方法及系统，其兼顾多个微能源网的产能优化需求与区域综合能源系统的运行优化需求，在提高区域综合能源系统能源利用效率的同时，协调了区域综合能源系统内多个微能源网的产能决策，从而实现对系统整体运行的优化效果。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种微能源网综合能源系统运行优化方法，包括以下步骤：S1获取当前状态S_k，当前状态S_k包括若干个微能源网络，获得各微能源网络的能量矩阵，其中，k为循环次数；S2将能量矩阵代入电—热能源管网模型中获得微能源产能决策S3将微能源产能决策代入多个微能源网能源供给决策优化模型中，获得更新后的多微能源综合产能决策，并根据多微能源综合产能决策获得更新后的各微能源网络的能量矩阵；S4判断更新后的各微能源网络的能量矩阵是否收敛，若收敛则此时的多微能源综合产能决策为最优决策方案，若不收敛，进入下一步；S5通过单个微能源网产能决策模型获得k+1次循环对应的状态S_k+1，重复步骤S1-S4直至获得的更新后的各微能源网络的能量矩阵收敛为止。

进一步，步骤S2中电—热能源管网模型包括：热力子系统节点热流量平衡和管段温降模型、供热网络的水力模型以及电力子系统节点潮流平衡模型和线路潮流模型。

进一步，热力子系统节点热流量平衡和管段温降模型为：

其中，为上增广关联矩阵；为下增广关联矩阵；G_c为管段流量热当量对角阵，对角元素节点j的流量热当量g_cj为管段热介质流量与比热的乘积；T为热网节点流出温度列向量；T_c为管段出口温度列向量；E为不同管道的温度损耗系数；Q为节点输入或输出热量列向量，a为上、下增广矩阵的元素，T_a为环境温度列向量；增广关联矩阵的元素为：

其中，b_j是热力子系统支路编号，n_i是热力子系统节点编号。

进一步，供热网络的水力模型为：