[发明专利]基于合作博弈的综合能源系统多园区能量调度优化方法

权利要求书

1.一种基于合作博弈的综合能源系统多园区能量调度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取包含多园区的综合能源系统结构，并且获取园区与配电网以及各园区间的电能交易方式；

2)根据综合能源系统设备出力模型和园区运营成本模型构建多园区能量调度合作博弈优化模型，综合能源系统设备出力模型包括燃气轮机出力模型、燃气锅炉出力模型、能源转换设备模型和储能设备模型，所述的能源转换设备模型包括电锅炉模型、吸收式制冷机模型和电制冷机模型，所述的燃气轮机出力模型的表达式为：

P_ht(t)＝Q_mt(t)θ_htK_oph

其中，P_mt(t)为时段t燃气轮机的排气余热量，P_e(t)为时段t燃气轮机的电功率输出，θ_e(t)为时段t燃气轮机的发电效率，θ_L为燃气轮机散热损失系数，P_ht(t)为时段t溴冷机的制冷量，K_oph为溴冷机的制热系数，θ_ht为溴冷机的烟气回收率；

所述的燃气锅炉出力模型的表达式为：

P_nb(t)＝η_nbλ_gasγ_nb

其中，P_nb(t)和γ_nb分别为燃气锅炉t时段热功率和燃气消耗速率，η_nb为燃气锅炉产热效率，λ_gas为天然气热值；

所述的能源转换设备模型中，电锅炉模型的表达式为：

Q_EB(t)＝η_EB·P_EB(t)

其中，Q_EB(t)为t时段电锅炉输出的热功率；P_EB(t)为t时段电锅炉消耗的电功率；η_EB为电锅炉的电热转换效率；

吸收式制冷机模型的表达式为：

Q_AC(t)＝K_COP,AC·Q_input(t)

其中，Q_AC(t)为t时段吸收式制冷机输出的冷功率，Q_input(t)为t时段吸收式制冷机输入的热功率，K_COP,AC为t时段吸收式制冷机运行性能系数；

电制冷机模型的表达式为：

Q_EC(t)＝K_COP,EC·P_EC(t)

其中，Q_EC(t)为t时段电制冷机输出的冷功率，P_EC(t)为t时段电制冷机消耗的电功率，K_COP,EC为t时段电制冷机运行性能系数；

所述的储能设备模型的表达式为：

其中，S_soc(t)、S_soc(t-1)分别为蓄电池在t、t-1时刻的荷电状态，σ为蓄电池的自放电率，ρ_cha、ρ_dis分别为蓄电池的充电、放电效率，P_cha(t)、P_dis(t)分别为t时段蓄电池的充电、放电功率，Δt为t时段的时间间隔，X_t、Y_t分别为表示蓄电池的充电状态和放电状态的变量，且X_t∈{0，1}，Y_t∈{0，1}，E_bat为蓄电池的额定容量；

园区运营成本模型包括分布式能源成本模型、购电成本模型、燃气成本模型和储能设备维护成本模型，所述的分布式能源成本模型的表达式为：

其中，和分别为t时段园区n内光伏和风力发电设备输出电功率，K_pv和K_wt分别为光伏和风力发电设备单位电量运行维护成本；

所述的购电成本模型的表达式为：

其中，a_t、b_t分别为动态电价系数，为多园区在t时段总购电功率，为园区n在t时段购电功率，c_ele(t)为动态电价，为园区n购电成本；

所述的燃气成本模型的表达式为：

其中，c_gas为天然气价格，为园区n的购气成本，为园区n燃气轮机消耗天然气量，为园区n燃气锅炉消耗天然气量；

所述的储能设备维护成本模型的表达式为：

其中，K_EES为电储能装置单位电量运行维护成本，和分别为设备充、放电功率；

多园区能量调度合作博弈优化模型以多园区联合调度总成本最小为目标函数，则有：

其中，N为园区总数，T为时段总数；

3)对多园区能量调度合作博弈优化模型进行求解，得到该综合能源系统的最优调度方案。