[发明专利]区域电力-天然气-热力综合能源系统能量流优化方法

说明书

本发明公开了一种区域电力‑天然气‑热力综合能源系统能量流优化方法，所述能量流优化方法包括以下步骤：依据REGHS能量流综合求解方法对能量流综合求解模型进行求解；利用多项式求解函数设置优化目标函数、设置REGHS网络与HES网络运行约束；利用原对偶内点法进行优化问题的求解，计算REGHS能量交互信息，生成综合能源系统能量流优化方案；依据优化方案获得各子系统的能量流运行结果，判断结果是否满足运行约束，若不满足则对能源耦合环节变量进行调整，直至满足条件输出最后的优化结果。本发明加强了不同能源系统之间的影响、以及其多能互补的作用，更加合理的实现系统对价格信息的响应以及对能量流的最优分配。

技术领域

本发明涉及能源互联网、综合能源系统领域，尤其涉及一种区域电力-天然气-热力综合能源系统能量流优化方法。

背景技术

综合能源系统(integrated energy system,IES)是“互联网+”等先进理念在能源物理层面的具体体现，由社会供能网络、能源交换环节和广泛分布的终端综合能源单元系统构成，它为多能源协调互济与综合利用提供了基础，涉及能源的转换、分配与有机协调。

区域综合能源系统主要由区域电力系统、区域天然气系统、区域热力系统等供/用能系统互连组成，通过该系统内多种能源之间的科学调度，实现能源高效利用、满足用户多种能源梯级利用、社会供能安全可靠等目的；同时，通过多种能源系统的有机协调，还有助于消除输配供电系统瓶颈、延缓发/输/配电系统建设，提高各能源设备利用效率；当某系统出现灾害意外中断时，还可以利用本地资源实现不间断供能。因此，包含电、气、热的综合能源系统成为研究的热点。

在传统能源系统相关研究中，往往存在单独规划、单独设计等问题，忽视了不同能源系统之间的相互影响及其多能互补的作用，电、气、热三者协同分析与优化的潜力有待进一步挖掘。

发明内容

本发明提供了一种区域电力-天然气-热力综合能源系统能量流优化方法，本发明实现了综合能源系统的最优调度，以及相关能量流的最优分配，详见下文描述：

一种区域电力-天然气-热力综合能源系统能量流优化方法，所述能量流优化方法包括以下步骤：

1)依据REGHS能量流综合求解方法对能量流综合求解模型进行求解；

2)利用多项式求解函数设置优化目标函数、设置REGHS网络与HES网络运行约束；

3)利用原对偶内点法进行优化问题的求解，计算REGHS能量交互信息，生成综合能源系统能量流优化方案；

4)依据优化方案获得各子系统的能量流运行结果，判断结果是否满足运行约束，若不满足则对能源耦合环节变量进行调整，直至满足条件输出最后的优化结果。

在步骤1)之前，所述能量流优化方法包括：

建立区域电力系统、区域天然气系统、以及区域热力系统的能量流综合求解模型，所述综合求解模型包含各系统间的能源耦合环节即区域能源站。

所述REGHS网络与HES网络运行约束均满足能量平衡关系，既满足能量流约束。

进一步地，所述综合能源系统能量流优化方案具体为：

(1)读取能源子系统信息、HES系统信息、外界环境信息以及能源价格信息；

(2)分析HES能源耦合形式与系统特征，构建HES耦合矩阵与能量平衡方程；构建优化目标函数，分析约束条件，制定相应求解方法；

(3)结合优化算法，对REGHS能量流优化通过解耦算法进行分析求解；

(4)生成能源优化方案。

进一步地，所述依据优化方案获得各子系统的能量流运行结果具体为：