[发明专利]一种综合能源设备的自调度的运行可靠性提高方法

权利要求书

1.一种综合能源设备的自调度的运行可靠性提高方法，其特征在于：

首先，通过能源集线器模型对综合能源设备进行建立关系模型；

接着，通过时序蒙特卡洛法对综合能源供给和综合能源执行的不确定性进行场景预测处理；

然后，以综合能源执行负荷削减、转移的形式建立综合能源设备的自调度模型，并且在每个场景中通过求解自调度模型的最优解得到综合能源设备的自调度结果；

最后，根据所有场景的自调度结果，得到综合能源设备在自调度行为下的运行可靠性参数：当运行可靠性参数大于等于可靠阈值时，则认为自调度不可靠，增加综合能源设备以提高运行可靠性；当运行可靠性参数小于可靠阈值时，则认为自调度可靠，不作处理；

所述方法主要包括以下步骤：

1)通过能源集线器模型对综合能源设备进行建立关系模型

1.a)综合能源设备的综合能源供给量表示为ES＝{es₁,...,es_l,...,es_NL}，其中es_l代表能源种类l供给的数量，l表示能源种类的序数，NL代表综合能源供给的能源种类的总数量；综合能源设备的综合能源需求量表示为D＝{d₁,...,d_l,...,d_NL}，其中d_l代表综合能源设备对于能源种类l的需求量；综合能源设备的综合能源执行负荷量表示为G＝{g₁,...,g_m,...,g_NM}，其中g_m代表综合能源设备的能源执行类型m的负荷量，m表示能源执行类型的序数，NM代表能源执行类型的总数量；

1.b)通过不同综合能源设备消耗不同能源提供不同的能源执行，其中对于需求量d_l在各个综合能源设备中的分配，表示为：

d_l,m＝d_lc_l,m

其中，d_l,m表示能源种类l分配给综合能源设备AP_l,m的需求量，c_l,m表示综合能源设备AP_l,m对能源种类l的消耗占综合能源设备对能源种类l消耗的比例；

对于确定的能源执行类型m由不同的综合能源设备共同提供，表示为：

其中，η_l,m为综合能源设备AP_l,m消耗能源种类l提供能源执行m的效率；

能源执行类型m的可削减能源执行部分、可转移能源执行部分和固定能源执行部分的容量分别表示为和fs_m，关系满足：

a_m+β_m+γ_m＝1

其中，a_m，β_m和γ_m分别表示能源执行类型m的可削减能源执行部分、可转移能源执行部分和固定能源执行部分的容量分别占能源执行类型m的总负荷量的比例；

2)利用历史的综合能源供给和能源执行负荷数据通过时序蒙特卡洛法进行预测处理，获得未来24小时各个可能的能源执行场景k及每个能源执行场景k下的时长T_k、综合能源供给es_l(k)和综合能源设备的能源执行的负荷量g_m(k)；

3)以综合能源执行负荷削减、转移的形式建立综合能源设备的自调度模型并求解最优解：

3.1)建立自调度模型的目标函数为：

其中，为原本在时段k消耗能源l_m被计划转移到时段k'消耗能源l'的能源执行类型m转移出的负荷量，l'(m,k)为时段k的能源执行类型m计划转移的能源种类，k'(m,k)为时段k的能源执行类型m计划转移的时段，TOC为总运行损失值，CDF_l为能源种类l的能源设备中断损失函数；cs_m(k)表示能源执行类型m在时段k被削减的部分，NM表示综合能源执行的数量(在前文中已经解释)，es_l(k)表示能源类型l在时段k的供给量，d_l'(k)表示综合能源设备在时段k对于能源种类l的能源需求量；CCF_m()为能源执行类型m的削减损失函数，SCF_m()为能源执行类型m的转移损失函数，t_m,k为能源执行类型m在时段k的起始时间点，t_m,k'为能源执行类型m'在时段k的起始时间点；

sgn(x)为信号函数，其取值为

综合能源设备在时段k对于能源种类l的能源需求量d_l'(k)计算为：

其中，M_l为消耗能源种类l的能源执行集合，NK是时段的总数目；

上述削减损失函数CCF_m计算为：

CCF_m＝ω_mCDF_m

其中，ω_m为主动能源执行的削减损失系数；

上述转移损失函数SCF_m计算为：

SCF_m(Δt_m,k)＝Δt_m,kCCF_m(t)/24

Δt_m,k＝t_m,k'-t_m,k

其中，Δt_m,k表示在时段k的综合能源执行类型m的转移后的时段k'的起始时间和原时段k的起始时间的差值，0≤Δt_m24；

并且，建立以下自调度模型的约束：

l'(m,k)∈L_m

0k'(m,k)≤NK,k'(m,k)∈Z

其中，L_m为能源执行m可能消耗的能源种类的集合，Z表示整数集；

在可转移能源执行部分转移时，满足如下约束：

其中，为原本在时段k消耗能源l_m被计划转移到时段k'消耗能源l'的能源执行类型m转移出的数量，表示原本在时段k消耗能源l_m被计划转移到时段k'消耗能源l'的能源执行类型m转移入的数量，T_k表示时段k的时长，T_k'表示时段k’的时长；

在能源执行的负荷量削减和转移时，还满足如下约束：

其中，表示时段k综合能源执行类型m的可削减综合能源执行的容量，表示时段k综合能源执行类型m的可转移综合能源执行的容量；

3.2)通过遗传算法来求解自调度模型，得到综合能源设备在各个时段、各个能源执行下削减的数量cs_m(k)、转移出的数量以及转移后的时段k'(m,k)和转移后的消耗能源l'(m,k)；

4)重复步骤2)和3)共NS次，记录每一次的综合能源供给数量es_l(k)和自调度后综合能源需求量d_l'(k)，其中第is次分别记为es_l(k,is)和d_l'(k,is)；

5)利用每一次获得的综合能源供给数量es_l(k)和自调度后综合能源需求量d_l'(k)处理获得运行可靠性参数，并利用运行可靠性参数提高综合能源设备的自调度的可靠性。