[发明专利]基于多代理的区域综合能源管理系统及方法

说明书

本发明提供一种基于多代理的区域综合能源管理系统及方法，包括区域管理层、协调管理层和用户层，区域管理层包括区域电力供应代理、区域天然气供应代理、区域热力供应代理和区域能源运营代理，协调管理层包括区域集中供能代理、区域集中储能代理和分布式供能用户代理，用户层包括负荷代理、分布式发电代理、分布式制热代理和分布式储能代理，获得各设备历史数据；根据各用户各能源需求进行日前预测，制定日前计划并安全性校核；制定用户层各设备各时段运行计划，发送指令，依据过去时段各设备运行情况，对当日剩余时段运行计划滚动修正，接到指令代理按照指令工作，未接到指令代理进入独立模式。上述系统及方法实现分布和集中能源协调运行。

技术领域

本发明涉及综合能源技术领域，更具体地，涉及一种基于多代理的区域综合能源管理系统及方法。

背景技术

综合能源系统需保证其安全、经济、高效的运行目标。综合能源系统的管理是一个多能源综合优化运行的过程，其面临复杂的约束条件。在区域综合能源系统的运行过程中，需要平衡系统运行的安全性与其经济性之间的矛盾；需要平衡能源利用效率、能源可持续性和用能经济性之间的矛盾，需要综合考虑各能源子系统的运行状况以寻求整个能源系统的最佳状态等。系统内各类设备的互补耦合及故障情况下的“网络重构”，使得能量流路径具有多变的特征。能源路径选择和能源分配的多元化和多变性为能源互联网的运行管理带来挑战。在综合能源系统的信息架构基础上，如何深度利用系统信息，进行能源供应和需求的预测、需求侧管理，实现能源生产的优化，是综合能源系统运营管理的重点研究领域。

区域综合能源系统具有明显的层级化特征，区域中存在配电网络、配气网络、热力网络，同时存在区域集中的能源供给和用户侧分布式的能源供给设施。集中的能源设施与城市骨干能源网相连，通过与用户侧分布式供能实现各能源形式的协调调度；用户侧分布式供能结合本地的可再生能源，对居民、工商业等各类形式的负荷进行直接供能，各级能源供给形成了多能源多级耦合的局面，目前研究中多针对集中式供能设施或用户级的多能源微网，缺乏针对区域综合能源系统层级结构的相关管理方法和系统的研究。区域内分布式供能在实现本地自治的同时需要集中供能设施的支持，而集中供能设施需要依据分布式供能的情况优化系统能流，集中式控制或分布式自律控制结构不能满足区域综合能源系统的运行特征。

发明内容

针对上述区域综合能源系统多层级能源设施运行管理需求，本发明的目的是提供一种基于多代理的区域综合能源管理系统及方法，使区域综合能源系统在用户、能源供应商等各方参与下，实现区域内分布式能源和集中式能源的协调运行。

根据本发明的一个方面，提供一种基于多代理的区域综合能源管理系统，包括区域管理层、协调管理层和用户层，所述区域管理层包括区域电力供应代理、区域天然气供应代理、区域热力供应代理和区域能源运营代理，所述协调管理层包括区域集中供能代理、区域集中储能代理和分布式供能用户代理，所述用户层包括负荷代理、分布式发电代理、分布式制热代理和分布式储能代理，其中：所述负荷代理、分布式发电代理、分布式制热代理和分布式储能代理分别对分布式能源系统的负荷设备、发电设备、制热设备和储能设备进行管理，将各设备的历史数据通过协调管理层的分布式供能用户代理发送给区域管理层的区域能源运营代理；区域能源运营代理根据所述各设备的历史数据对各用户各能源需求进行日前预测，根据预测结果制定区域集中能源生产、储能的日前计划并进行安全性校核；分布式供能用户代理根据通过安全校核后的日前计划制定所管辖的用户层的各设备各时段的运行计划，发送对应指令给用户层的各代理，区域能源运营代理和分布式供能用户代理依据区域在过去时段的各设备的运行情况，按照运行计划中的原目标对当日剩余时段的运行计划进行滚动修正，接到指令的用户层的代理按照指令工作，未接到指令的用户层的代理进入独立模式，所述独立模式包括未接到指令的用户层的代理对应的各设备通过与邻近代理之间的通讯获得其他设备的工作状态，按照独立模式下的策略集自治运行。