[发明专利]一种综合能源系统日前优化调度方法

说明书

本发明公开了一种综合能源系统日前优化调度方法，包括具体步骤：构建区域综合能源系统中配电系统数学模型、配气系统数学模型以及EC系统数学模型；建立综合评价模型对电力系统的可靠性、经济性、环保性、高效性四个方面进行评价；以最小化的运行成本、温室气体及污染气体排放量为目标来制定目标函数；构建多目标随机优化数学模型；采用NSGA‑II优化算法对多目标随机优化问题进行求解。本发明基于多目标优化调度分析，提供一系列可选方案，优化结果实现了ICES在随机性条件下的经济环保运行。

技术领域

本发明实施例涉及综合能源系统技术领域，尤其涉及一种综合能源系统日前优化调度方法。

背景技术

随着能源供需关系的日益紧张，全球环境的不断恶化，区域综合能源系统(integrated community energysystem，ICES)相对于单一能源系统不仅能提供更为安全经济的可持续用能方案，还有助于提高能源利用效率和减少污染气体排放，对推动未来低碳城市的建设具有重要意义。

从区域综合能源系统的评价角度较为单一且不同地区在人口、面积以及GDP等方面各有差异，区域综合能源系统的可靠性、环保性等造成的影响也不尽相同，分析区域综合能源系统面临的基本问题的同时，满足终端用户对电力、天然气以及热能等多类型用能需求，实现对区域范围内的配电系统、配气系统以及能量中心(energy center，EC)系统的多维度优化调度和能量管理，考虑新能源发电设备以及负荷等不确定性因素带来的影响，研究能计及评价模型的区域综合能源系统优化调度方法具有重要的意义。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种综合能源系统日前优化调度方法，通过构建ICES中配电系统数学模型、配气系统数学模型以及EC系统数学模型；对电力系统可靠、经济、环保、高效四个方面加以评价，建立综合评价模型；以最小化运行成本和温室气体及污染气体排放量为目标函数，基于机会约束法构建多目标随机优化数学模型，采用NSGA-II优化算法对多目标随机优化问题进行求解，以解决现有技术中由于区域综合能源系统的评价角度单一，且不同地区在人口、面积以及GDP等方面各有差异而导致的对区域综合能源系统可靠性、环保性等造成负面影响的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式公布了如下技术方案：

一种综合能源系统日前优化调度方法，包括具体步骤：

步骤S100、构建ICES中配电系统数学模型、配气系统数学模型以及EC系统数学模型；

步骤S200、分别对电力系统的可靠性、经济性、环保性、高效性四个方面进行评价，并建立综合评价模型。

步骤S300、以最小化的运行成本、温室气体及污染气体排放量为目标来制定目标函数；

步骤S400、构建多目标随机优化数学模型；

步骤S500、采用NSGA-II优化算法对多目标随机优化问题进行求解。

进一步地，构建ICES中配电系统数学模型、配气系统数学模型以及EC系统数学模型：

所述配电系统数学模型的构建方法为：基于概率模型分别对配电系统中的风机与光伏设备进行建模；

所述配气系统数学模型的构建方法为：通过对燃气压缩机功率进行热值转换对天然气流量进行建模；

所述EC系统数学模型的构建方法为：通过假设EC中电负荷和热负荷满足正态分布进行建模；

式中L_e和L_k分别为电负荷和热负荷抽样值；和分别为电负荷和热负荷的期望值；和分别为电负荷和热负荷的标准差。

进一步地，所述风机与光伏设备建模的方法包括：