[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

说明书

本发明涉及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，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；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。与现有技术相比，本发明具有提高能源利用率、缓解能量供应压力、降低园区日运转成本和电网负荷峰谷差等优点。

技术领域

本发明涉及综合能源系统控制领域，尤其是涉及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。

背景技术

单一园区的容量有限，通过组成园区互联系统，即与相邻园区分担负荷与共享备用容量，具有增强系统可靠性、扩大供电范围和提高新能源消纳率等效益。然而，现有的研究大多仅针对多园区的电能进行优化，而忽略了在综合能源市场中，冷、热、气等多种能源同样可以归入广义的需求侧资源范畴并参与到能源交易之中，从而实现综合能源网络的协同优化。

各种储能技术的发展促进了新能源的消纳，现有存储风能的方式中，除抽水蓄能外，存在存储容量有限、经济性不足、无法大规模使用等问题，由于电转气(P2G)技术的发展，可以实现电能以天然气的方式大规模存储，各种形式的能源在生产、传输、使用等阶段的耦合作用也越来越强，目前对于电热耦合的综合能源系统研究非常全面，然而对于电、热、冷、综合能源系统的研究较少，现有的园区综合能源调度方法中，对能源的利用率不高，也无法达到最优的资源配置

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供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。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

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，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；

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。

所述的步骤1)中，该综合能源系统包含多个园区，每个园区分别与配电网连接，并且能够直接与配电网进行电能交易，同时每个园区之间也能够进行电能交易。

所述的步骤1)中，每个园区内包含分布式能源、储能设备和电热负荷。

所述的步骤2)中，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