[发明专利]一种城镇能源互联网运行与储能容量优化方法

说明书

本发明公开了一种城镇能源互联网运行与储能容量优化方法，包括以下过程：S1：针对能源互联网的运行与储能容量优化问题，构建运行与储能配置优化模型；S2：针对运行与优化配置问题，提出一种改进协同进化算法；S3：通过采用改进协同进化算法求解运行与储能配置优化模型，获得最优运行优化结果及最优储能容量配置。本发明采用粒子群算法作为改进协同进化算法的基本算法，并耦合策略协同和双种群协同；策略协同由基于平均熵初始化策略、Tent混沌初始化策略和自适应权重策略构成，双种群策略通过不同种群采用不同策略组成。本发明求解城镇能源互联网运行与储能容量优化模型，实现系统优化，保障城镇能源互联网系统的高效供能，提高能源利用率。

技术领域

本发明涉及一种城镇能源互联网运行与储能容量优化方法，属于电力技术领域。

背景技术

随着可再生能源发电并网规模的不断扩大，电源形式呈现出多样化，多种异质能源资源耦合和不确定性使系统特性和动态平衡机理发生显著变化，这些变化对改变能源结构和实现我国能源转型造成了困扰，同时对城镇能源互联网的运行和储能配置优化提出了挑战。而在城镇能源互联网系统中采用冷热电联供系统作为能源的供给侧，不但可以提高能源利用效率，还可以减少污染物排放、减少能源费用。同时，随着可再生能源发电的接入，会对系统造成一定的影响，为了提高可再生能源消纳，实现削峰填谷，需要给系统配置一定容量的储能系统，因此要实现系统的经济性和达到环保的效果，需要确定合理的储能容量和运行策略。

目前，就运行策略而言，主要有两种基本的运行策略，以热定电和以电定热。但这两种策略均不能保证较高的能源利用率。为了获得最大的能源利用效率，应配置合理的储能系统容量，且必须进行运行优化以确定最优的方案。而协同进化算法由于其优越的协同性能而引起广大学者的关注。因此本发明提出一种改进的协同进化算法用以解决运行与储能容量优化问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决现有技术中存在的缺陷的，基于改进协同进化算法的城镇能源互联网的运行与储能容量优化方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种城镇能源互联网运行与储能容量优化方法，包括以下步骤：

S1：针对能源互联网的运行与储能优化问题，构建运行与储能优化配置模型；

S2：针对运行与储能容量优化模型，提出一种改进协同进化算法；

S3：通过采用改进协同进化算法求解运行与储能优化配置模型，城镇能源互联网系统获得最优运行优化结果以及最优的储能容量配置。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述一种城镇能源互联网运行与储能容量优化方法，步骤S1中的运行与储能优化配置模型的构建包括以下步骤：

S1.1：建立模型的目标函数，即计算系统的年平均能源综合利用率：

式(1)中，η为年平均综合能源利用率，P_e为年发电量，P_c为年供冷量，P_h为年供热量，P_res为可再生能源产能量，P_grid为向电网的购电量，F为购入的天然气量，λ_gas为天然气热值；

S1.2：建立模型的约束条件，包含以下步骤：

系统在运行时，应满足以下约束：

S1.2.1：建立能量守恒约束：