[发明专利]一种农村综合能源系统多层协同优化方法及系统

权利要求书

1.一种农村综合能源系统多层协同优化方法，其特征在于，所述农村综合能源系统多层协同优化方法包括：

获取各村级综合能源系统的初始总发电功率、各村级综合能源系统与配电网的初始交换功率以及初始机组边际成本系数；

针对第i次迭代优化，根据第i-1次优化后的总发电功率、第i-1次优化后的交换功率和第i-1次优化后的机组边际成本系数，在第一约束条件的约束下，以乡镇级综合能源系统的运行成本最小为目标，对第i-1次优化后的总发电功率和第i-1次优化后的交换功率进行优化，得到第i次优化后的总发电功率和第i次优化后的最优交互功率；1≤i≤I，I为迭代阈值；第0次优化后的总发电功率为初始总发电功率，第0次优化后的交换功率为初始交换功率，第0次优化后的机组边际成本系数为初始机组边际成本系数；

根据第i次优化后的总发电功率，在第二约束条件的约束下，以村级综合能源系统的运行成本最小为目标，对分布式电源的出力进行优化，得到第i次优化后的出力；其中，所述分布式电源包括：风力发电机组、光伏发电机组、沼气发电机组、储能电池以及空气源热泵；

根据第i次优化后的出力，在第三约束条件的约束下，以用户级综合能源系统的运行成本最小为目标，对分布式电源的出力以及可中断负荷进行优化，并计算分布式电源的边际成本；

根据所述分布式电源的边际成本，更新第i-1次优化后的机组边际成本系数；直至优化次数达到迭代阈值或机组边际成本趋于稳定时结束迭代，则当前分布式电源的出力为优化后的最佳出力。

2.根据权利要求1所述的农村综合能源系统多层协同优化方法，其特征在于，根据以下公式，计算乡镇级综合能源系统的最小运行成本：

其中，min C_town为乡镇级综合能源系统的最小运行成本，t为一天中的时刻，T＝24，N为村级综合能源系统的数量，P_n(t)为村级综合能源系统n的总发电功率，P_exc,n(t)为村级综合能源系统n与配电网的交换功率，f(P_n(t))为村级综合能源系统n在t时刻的发电成本，f(P_exc,n(t))为村级综合能源系统n与配电网在t时刻的交换功率成本，a_n、b_n、c_n为机组边际成本系数，ε_n为传递成本系数，v(t)为实时电价。

3.根据权利要求1所述的农村综合能源系统多层协同优化方法，其特征在于，所述第一约束条件包括功率平衡约束、综合能源系统的发电功率约束以及联络线功率约束。

4.根据权利要求3所述的农村综合能源系统多层协同优化方法，其特征在于，所述功率平衡约束为：

其中，为综合能源系统s在t时刻的负荷，为综合能源系统s在t时刻的发电功率，为综合能源系统s向综合能源系统u的传输功率，s∈u表示综合能源系统s与综合能源系统u两个综合能源系统通过联络线相连；

所述综合能源系统的发电功率约束为：

其中，为综合能源系统s在t时刻的发电功率，为综合能源系统s发电功率的下限，为综合能源系统s发电功率的上限；

所述联络线功率约束为：

其中，P_t^exc为综合能源系统的传输功率，为联络线功率传输下限，为联络线功率传输上限。

5.根据权利要求1所述的农村综合能源系统多层协同优化方法，其特征在于，根据以下公式，计算村级综合能源系统的最小运行成本：

其中，min C_C为村级综合能源系统的最小运行成本，t为一天中的时刻，T＝24，M为村级综合能源系统中用户的数量，C_WT,t为风力发电机组发电成本，C_PV,t为光伏发电机组发电成本，C_BIOGAS,t为沼气发电机组发电成本，C_BESS,t为储能电池充放电成本，C_AST,t为空气源热泵运行成本，C_AC,t为空调运行成本，C_LiBr,t为溴化锂制冷机的运行成本。