[发明专利]一种多区域综合能源系统分布自治与协同优化方法及系统

权利要求书

1.一种多区域综合能源系统分布自治与协同优化方法，其特征在于，包括：

采集各园区综合能源系统中的动态数据和静态数据，输入各园区综合能源系统预先建立的基于多智能体强化学习的园区综合能源系统自治运行模型，获得各园区综合能源系统中设备的控制策略；

基于各园区综合能源系统中设备的控制策略，调用预先建立的演化博弈模型，获得区域综合能源系统的收购电价、零售电价，以及各园区综合能源系统之间的电量交易量和交易价格。

2.根据权利要求1所述的一种多区域综合能源系统分布自治与协同优化方法，其特征在于，所述采集各园区综合能源系统中的动态数据和静态数据的步骤中，所述动态数据包括电数据、气数据和热数据；所述静态数据包括园区综合能源系统中各设备参数、园区综合能源系统的网络拓扑和外部参数。

3.根据权利要求1所述的一种多区域综合能源系统分布自治与协同优化方法，其特征在于，所述输入各园区综合能源系统预先建立的基于多智能体强化学习的园区综合能源系统自治运行模型，获得各园区综合能源系统中设备的控制策略的步骤中，所述基于多智能体强化学习的园区综合能源系统自治运行模型的状态空间、动作空间、交互过程及奖励函数具体为：

状态空间：

状态空间S包括能量枢纽区域内部区域内风电出力P_pv、光伏出力P_so、电负荷L_e、热负荷L_h、电价c_e、气价c_g、热价c_h、电力系统节点电压U^E、天然气系统节点气压π^G、热力系统节点温度T^H；

S＝{P_pv,P_so,L_e,L_h,c_e,c_g,c_h,U^E,π^G,T^H} (1)

动作空间：

动作空间A变量包括能量枢纽分别与电力系统、热力系统和天然气系统交互的功率：

A＝{P_e,P_h,P_g} (2)

交互过程：

将园区综合能源系统模型作为环境，每个时刻每个能量枢纽采取动作之后，进行一次综合能源系统潮流计算，反馈电力系统、热力系统和天然气系统节点的相关状态量用于计算奖励函数，并转移到下一时刻；

奖励函数：

将园区综合能源系统模型目标函数的相反数作为每个能量枢纽的即时奖励，根据式(5)所述的约束条件，如果相应变量不满足约束，则设置惩罚值r_push，和即时奖励一起作为能量枢纽最终的奖励函数：

R＝{F+r_push} (3)

其中，园区综合能源系统模型为：

式中：L_e、L_h分别为能量枢纽区域内部的电负荷和热负荷，η为设备效率因子，υ为分配因子，下标e、g、h分别代表电、气、热能源类型，上标代表转换装置，P_new代表光伏或风电；

园区综合能源系统的约束包括：

式中，分别为从区域综合能源系统获取有功功率上下限，为从区域综合能源系统获取有功功率，分别为从区域综合能源系统获取无功功率上下限，为从区域综合能源系统获取无功功率，分别为电力系统支路功率上下限，为电力系统支路功率，分别为电力系统网络节点电压上、下限，U_i为电力系统网络节点电压，分别为天然气网络节点气压上下限，π_i为天然气网络节点气压，分别为气源点供气量上下限，为气源点供气量，分别为天然气系统管道流量上下限，为天然气系统管道流量，分别为集中供热网络热源点供热量上下限，为集中供热网络热源点供热量，T_i^max、T_i^min分别为集中供热网络中节点温度上下限，T_i为集中供热网络中节点温度；

园区综合能源系统的目标函数为：

F＝min(c_eP_e+c_gP_g+c_hP_h)

式中：c_e、c_h、c_g分别为能量枢纽与电力系统、热力系统和天然气系统能量交互的成本系数。