[发明专利]电-气-热综合能源系统分布式优化调度方法和装置

说明书

本发明公开了一种电‑气‑热综合能源系统分布式优化调度方法和装置，该方法建立电‑气‑热综合能源系统运行成本的目标函数，根据电‑气‑热综合能源系统的目标函数，确定优化变量和约束条件，按照所述优化变量和约束条件，基于ADMM‑like算法建立电‑气‑热综合能源系统的分布式优化调度模型，获取优化计算结果，根据所述优化计算结果确定电‑气‑热综合能源系统的运行参数。本发明根据可再生能源资源，电、气、热负荷需求等情况，确定电‑气‑热系统内部各热电联供系统等的最佳调度方案，保证电‑气‑热系统在调度周期内的净费用成本最小。

技术领域

本发明涉及电力系统综合能源系统领域，尤其涉及一种电-气-热综合能源系统分布式优化调度方法和装置。

背景技术

综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行，协同管理、交互响应和互补互济。在满足系统内多元化用能需求的同时，要有效地提升能源利用效率，促进能源可持续发展的新型一体化的能源系统。

目前在综合能源系统的研究多集中于建模、经济调度方面。在综合能源系统建模方面，很多研究考虑不同网络结构、不同类型负荷对IES系统调度的影响，基于稳态天然气网络模型，以经济最优为目标，对电-气-热综合能源系统进行优化，然而天然气的传输过程其时间常数相对较大，在配网等级下更有必要进一步考虑天然气潮流在传输过程中的动态特性。另一方面，在综合能源系统的优化问题中，大部分研究对调度问题采用了统一求解方法，将不同的电力、天然气、供热子系统在相同的框架下进行优化调度，忽略各个子系统间的信息不透明特性的影响。

综上所述，目前对于不同的电力、天然气、供热子系统的优化调度问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种电-气-热综合能源系统分布式优化调度方法和装置,根据可再生能源资源，电、气、热负荷需求等情况，确定电-气-热系统内部各热电联供系统等的最佳调度方案，保证电-气-热系统在调度周期内的净费用成本最小。

本公开所采用的技术方案是：

一种电-气-热综合能源系统分布式优化调度方法，该方法包括以下步骤：

建立电-气-热综合能源系统运行成本的目标函数；

根据电-气-热综合能源系统的目标函数，确定优化变量和约束条件；

按照所述优化变量和约束条件，基于ADMM-like算法建立电-气-热综合能源系统的分布式优化调度模型，获取优化计算结果；

根据所述优化计算结果确定电-气-热综合能源系统的运行参数。

通过上述的技术方案，建立了电-气-热综合能源系统运行成本的目标函数，确定了优化变量和约束条件，通过优化变量和约束条件确定调度周期内系统的最优计算结果，使得在调度周期内系统运行成本最小。

进一步的，所述电-气-热综合能源系统的运行成本包括配电网从主电网购电费用、配电网向主电网售电费用、热电联供单元运行费用以及燃气锅炉产热费用。

进一步的，所述电-气-热综合能源系统运行成本的目标函数的建立方法为：

计算电-气-热综合能源系统在调度周期内的配电网从主电网购电费用和配电网向主电网售电费用；

将配电网从主电网购电费用与配电网向主电网售电费用做差后，与热电联供单元运行费用以及燃气锅炉产热费用相加，得到电-气-热综合能源系统运行成本的目标函数。

进一步的，所述优化变量包括热电联供单元功率、公共耦合节点的交换功率、燃气锅炉的发热功率以及天然气供应节点的质量流量。