[发明专利]一种基于区块链的综合能源系统协调运行优化方法及系统

权利要求书

1.一种基于区块链的综合能源系统协调运行优化方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤1、利用区块链技术形成智能合约运营区块链，建立公共交易平台，所有参与交易的综合能源系统均通过自己的能源交易代理进行交易流程，交易代理在入驻交易平台前都要签订合约并遵守交易规则：

达成上述条件的交易代理被允许加入交易平台，并被分配账户以进行费用结算、信息交互和虚拟货币交易；

步骤2、输入能源交易代理对应的综合能源系统内的设备类型及其参数，输入购电电价和购气气价，输入综合能源系统的电力负荷需求、热负荷需求和冷负荷需求，各负荷需求满足对应的功率平衡；

步骤3、根据自身产能和耗能情况，能源交易代理将交易信息实时上传至公共交易平台，能源供方将多余产能作为商品，能源需求方根据交易信息提出交易申请，供需双方经公共交易平台认证后进入交易流程，交易流程结束后，能源需求方获得相应的能源交易量；

步骤4、根据步骤3进行的能源交易情况和步骤2所提供综合能源系统的需求与参数信息建立综合能源系统多区域协调运行优化模型，具体包括：以综合能源系统日运行成本最小为目标函数；考虑空调运行约束、燃气锅炉运行约束、燃气轮机运行约束、储能约束、吸收式制冷机约束、风机运行约束、光伏运行约束和P2G设备运行约束；

步骤5、根据步骤4建立的模型和系统间能源交易情况，并基于步骤1所提供的能源需求类型、设备类型及参数、分时电价信息、天然气价格、电/热/冷负荷的需求数据，采用MATLAB环境下的商业求解器YALMIP+GUROBI进行求解；

步骤6、输出步骤5的求解结果，日运行成本和各类能源购买量，同时将自己部分可出售产能经由区块链技术发布于公共交易平台进行后续交易；

其中，所述步骤2中所述的各负荷需求满足对应的功率平衡包括：

(1)电功率平衡

式中，L_e,t是时段t内的电负荷需求，α是电能供给给用户的分配系数，P_e,t是时段t内电网向综合能源系统提供的电功率，S_e,t是蓄电池储存或释放的能量，是燃气轮机的电效率，是时段t内燃气轮机的天然气输入功率，P_ec,t是时段t内可再生能源提供的电功率，P_es,t是时段t内综合能源系统向其他系统交易的电功率；

(2)冷功率平衡

式中，L_c,t是时段t内的冷负荷需求，是空调制冷效率，是时段t内空调用于制冷的电功率，是吸收式制冷机的制冷效率,是时段t内输入吸收式制冷机的热功率；

(3)热功率平衡

式中，L_h,t是时段t内的热负荷需求，是空调的制热效率，是时段t内空调用于制热电功率，是燃气轮机的热效率，是燃气锅炉的热效率，是时段t内输入燃气锅炉的天然气功率，P_g,t是时段t内向上级网络购买的天然气功率，P_gs,t是时段t内从其他系统交易的气功率；

所述步骤4中所述的燃气轮机运行约束表示为：

式中，和分别为燃气轮机的电功率、热功率和输入功率，是燃气轮机的电效率；为燃气轮机的额定功率；

所述的燃气锅炉运行约束表示为：

式中，为燃气锅炉的热功率；和分别为燃气锅炉的输入功率和额定功率；

步骤4中所述的空调运行约束表示为：

式中，和分别是空调的制冷和制热效率，和分别是输入空调的制冷电功率和制热电功率，和分别是空调的电功率和额定功率；

所述的吸收式制冷机运行约束表示为：

式中，是吸收式制冷机的制冷效率,和分别是吸收式制冷机的热功率和额定功率；

步骤4中所述的储能约束表示为：

式中，S^min和S^max为储能设备储能的最大值与最小值，S是储能设备实际储存能量的数值，和分别为储能设备充能功率的极值，和是储能设备的实际充能功率和实际放能功率，和分别为储能设备放能功率的极值；

步骤4中所述的可再生能源出力约束表示为

式中，和为风电机组出力最小值与最大值，P^WT是风电机组出力实际值，和为光伏机组出力最小值和最大值，P^PV是光伏机组出力实际值；

步骤4中所述的P2G设备运行约束为：

式中，为P2G设备输入电功率实际值，为P2G设备的额定功率，η^P2G为P2G设备电转气效率，为P2G设备实际输出气功率。