[发明专利]基于源荷双侧互动博弈的综合能源系统协同调度方法

说明书

本发明属于综合能源系统运行与控制技术领域，尤其涉及一种基于源荷双侧互动博弈的综合能源系统协同调度方法。包括以下步骤：①输入初始数据，包括初始电、气、热负荷曲线，服务商中各个设备的参数，能源供应商制定的初始能源价格；②建立园区级综合能源系统源荷互动博弈框架；③建立园区级综合能源系统源荷互动博弈结构；④建立基于源荷双侧互动博弈的园区级综合能源系统多能协同优化调度模型；⑤建立基于源荷双侧互动博弈的园区级综合能源系统多能协同优化调度Matlab平台求解互动流程；⑥对基于源荷双侧互动博弈的园区级综合能源系统多能协同优化调度有效性进行仿真分析。本发明能够充分发挥多种能源的互补替代作用。

技术领域

本发明属于综合能源系统运行与控制技术领域，尤其涉及一种基于源荷双侧互动博弈的综合能源系统协同调度方法。

背景技术

传统的能源单独供应模式因其能源利用率低以及污染严重等缺点已经不能满足时代的需要。在此背景下，统筹多能源联合供应、协同调度的能源互联网将逐渐成为未来能源供应模式的主流。

由于园区级综合能源系统包含冷热电燃气联供机组、电热锅炉、电制冷机、储能以及新能源发电等众多物理设备，系统运行数据量巨大，待优化参数众多，给合理安排生产经营计划和决策管理带来了诸多困难。此外，园区级综合能源系统内存在多个不同的利益主体，如何在集中管理的基础上，充分保证各方的收益已经成为园区级综合能源系统调度中亟需解决的难题。

目前，关于综合能源系统的协同优化调度主要分为几个研究方向：(1)设置单一优化目标或将多目标人为赋予权重变换成单一目标，并结合园区级综合能源系统内在的运行限制条件，构建集中式优化模型，然后利用GUROBI、CPLEX以及LINGO等求解器进行模型求解。此类方法针对单目标优化模型求解速度快，计算精度高，但在园区级综合能源系统实际运营优化中需要考虑的目标远远不止一个，而人为给各个目标赋予权重，太过于主观化，不利于从多个维度考虑问题。(2)构建具有两个待优化目标的调度模型并直接运用NSGA-II、多目标粒子群等求解算法来计算双目标优化问题的帕累托最优前沿解集，然后依据个人的主观喜好从众多可行解中筛选出最优解作为最终的调度结果。这一类方法较第1类方法考虑的目标维度更多，且能给出多种帕累托最优解，便于决策者基于不同的方面制定更为合理的日前调度计划；然而，该类方法也仅从两个维度进行优化，且没有客观的基于实际可行解集分析的筛选策略，往往先基于某个主观指标进行粗略筛选，不利于决策者全面分析众多可行调度方案的整体特点。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于源荷双侧互动博弈的综合能源系统协同调度方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括：输入初始数据，初始数据包括初始电、气、热负荷曲线，服务商中各个设备的参数、能源供应商制定的初始能源价格；作为求解园区级综合能源系统源荷互动博弈模型的基础数据；

建立园区级综合能源系统源荷互动博弈框架；

在总体博弈框架基础上，建立园区级综合能源系统源荷互动博弈结构；

在具体的互动博弈结构基础上，建立基于源荷双侧互动博弈的园区级综合能源系统多能协同优化调度模型；

建立基于源荷双侧互动博弈的园区级综合能源系统多能协同优化调度Matlab平台求解互动流程。

进一步地，对基于源荷双侧互动博弈的园区级综合能源系统多能协同优化调度有效性进行仿真分析，验证基于源荷双侧互动博弈的园区级综合能源系统多能协同优化调度策略能够实现园区综合能源系统的稳定经济运行。

进一步地，所述建立园区级综合能源系统源荷互动博弈框架包括：荷侧(能源枢纽和园区用户)交易中，能源供应商作为能源售卖者和能源拥有者，有优先决定权，因此其为博弈中的领导者，能源枢纽为跟随者。两者在做出策略时有先后顺序，即能源供应商制定面向服务商的能源售价后，后者据此调整自身的用能策略；