[发明专利]一种综合能源配电网多目标优化调度方法

权利要求书

1.一种综合能源配电网多目标优化调度方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1：建立园区综合能源系统协调调度模型；

步骤2：建立配电网系统多目标优化调度模型；

步骤3：结合粒子群算法对配电网系统多目标优化调度模型求解，得出最优方案；

步骤4：基于ATC法的整体模型求解。

2.如权利要求1所述的一种综合能源配电网多目标优化调度方法，其特征在于：所述的步骤1中，园区综合能源系统(PIES)的系统结构为：园区综合能源系统(PIES)由各类能量储存和转化元件、能量传输母线和负荷构成，与上级电网和天然气网进行电能和天然气交互，能量存储和转化设备包含风电、热电联产(CHP)机组、吸收式制冷机、燃气锅炉、蓄热装置、电制冷机和蓄电池，负荷包括电负荷、热负荷和冷负荷，园区综合能源系统各设备的详细模型如下：

1)热电联产机组包括燃气轮机和余热收集装置，吸收天然气并将其转化为热能和电能，其表达式为：

式中：E_CHP,t和H_CHP,t分别为热电联产机组t时刻产生的电能和热能；η_ge和η_gh分别为热电联产机组的产电和产热效率；G_1,t为t时刻热电联产机组吸收天然气转化成的能量；

2)燃气锅炉吸收天然气产热供给热负荷，其表达式为：

H_GB,t＝G_2,tη_h

式中H_GB,t为燃气锅炉t时刻产生的热能；η_h为燃气锅炉的产热效率；G_2,t为t时刻燃气锅炉吸收天然气转化成的能量；

3)电制冷机吸收电能制冷，其表达式为：

C_ER,t＝E_2,tη_c

式中：C_ER,t为电制冷机t时刻产生的冷能；E_2,t为吸收的电能；η_c为制冷效率；

4)吸收式制冷机吸收电能制冷，其表达式为：

C_AC,t＝H_2,tη_hc

式中：C_AC,t为吸收式制冷机t时刻产生的冷能；H_2,t为吸收式制冷机t时刻吸收的热能；η_hc为转换效率；

5)蓄电池储能吸收电能或放出电能，存储量约束表达式为：

式中：W_t为蓄电池t时刻存储的电能；E_c,t和E_d,f分别为蓄电池t时刻的充电和放电功率；η_ch和η_dis分别为充电和放电效率；σ为能量自损率，W_max和W_min分别为蓄电池存储量的上限和下限；W₀和W_T分别为调度初始时刻和结束时刻T的存储量；

充放电约束为：

式中E_c,max和E_c,min分别为蓄电池充电功率E_c,t的上限和下限；E_d,max和E_d,min分别为蓄电池放电功率E_d,t的上限和下限；I_c,t和I_d,t分别为蓄电池t时刻储能充电和放电的状态变量。

园区综合能源系统(PIES)的目标函数和约束条件为：园区综合能源系统是一个集中控制的系统，运营商协调各设备在各时段的出力，使系统处于最优运行状态，达到总成本最小的目的，综合成本C_PIES由购电成本C_e,t、购气成本C_gas,t和储能调用成本C_ss,t组成，具体表达式为：

1)购电成本：

C_e,t＝α_b,tmax{0,E_t}+α_s,tmin{0,E_t}+E_1,tα_w,t

式中：E_t为t时刻与配电网交互的联络线功率；E_1,t为t时刻风电的输出功率；α_b,t为从配电网购入的电价；α_w,t为风电上网电价；α_s,t为向配电网售电的电价；

2)购气成本：

C_gas,t＝βG_t

式中：G_t为t时刻购入的天然气经热值换算成的功率；β为单位功率的天然气价格；

3)储能调用成本：

C_ss,t＝(E_d,t+E_c,t+H_d,t+H_c,t)α_ss

式中：H_c,t和H_d,t分别为蓄热装置储热和放热功率；α_ss为单位功率的调用成本。