[发明专利]一种基于改进粒子群算法的综合能源系统优化调度方法

说明书

本发明公开一种基于改进粒子群算法的综合能源系统优化调度方法，步骤为：给出园区综合能源系统内部各个设备产生的冷热电的能量流动关系，构建综合能源系统；对园区综合能源系统内部各个设备建模；建立园区综合能源系统的优化调度模型及目标函数；确定园区综合能源系统约束条件；引入改进粒子群算法对园区综合能源系统进行优化调度，在基本粒子群算法基础上，采用多种群、综合学习策略和时变参数的方法进行粒子更新，将该改进算法应用于综合能源系统优化调度中，获得最优解，实现系统的冷热电优化调度。本发明方法采用改进的粒子群算法进行求解，可以精确且快速求出系统内各个设备在某一时刻的出力情况，达到降低系统成本和保护环境的目的。

技术领域

本发明涉及一种综合能源系统，具体为一种基于改进粒子群算法的综合能源系统优化调度方法。

背景技术

随着社会经济的发展，能源需求量越来越大，全球面临严重的能源危机，同时像煤、石油等不可再生能源的大量燃烧会加剧地球温室效应以及酸雨的形成，这对环境污染造成很大的影响。因此，急需发展可再生能源，构建多能互补，能量梯级利用的新型能源体系。

园区综合能源系统是一种包括能量提供端，能量转换端，能量存储端和能量需求端的一种冷热电气多能耦合系统，它打破了传统的分供系统的运行模式，实现了能量的梯级利用，所以制定一个合理的优化调度方案可以有效的提高综合能源利用率，降低系统成本，减少环境污染。

一个合理的调度方案依赖于好的方法，目前，对于综合能源系统优化调度领域，所应用的方法大部分是群智能算法，粒子群算法操作参数少，易于实现等优点可以应用于优化调度过程中，但是传统的粒子群算法存在易于陷入局部最优、缺乏多样性等缺点，导致综合能源系统24小时日调度不精确，进而导致经济成本增加环境污染严重。

发明内容

针对现有技术中综合能源系统上等不足，本发明要解决的问题是提供一种可以精确且快速求出系统内各个设备在某一时刻的出力情况，达到降低系统成本和保护环境目的的基于改进粒子群算法的综合能源系统优化调度方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供基于改进粒子群算法的综合能源系统优化调度方法，包括以下步骤：

1)给出园区综合能源系统内部各个设备产生的冷热电的能量流动关系，构建综合能源系统；

2)在建综合能源系统中对园区综合能源系统内部各个设备建模；

3)建立园区综合能源系统的优化调度模型及目标函数；

4)确定园区综合能源系统约束条件；

5)基于上述优化调度模型、目标函数以及约束条件，引入改进粒子群算法对园区综合能源系统进行优化调度，在基本粒子群算法基础上，采用多种群、综合学习策略和时变参数的方法进行粒子更新，将该改进算法应用于综合能源系统优化调度中，获得最优解，实现系统的冷热电优化调度。

步骤5)中，采用多群和时变参数的方法，应用综合学习策略的方法进行粒子更新，具体为：

501)初始化粒子群的速度和位置，生成n个粒子，分别代表园区综合能源系统各个设备的出力大小的n个估计值，每个粒子对应的位置向量为xi＝{xi1,xi2,...,xiD}(i＝1,2,...,n)，对应的速度向量为vi＝{vi1,vi2,...,viD}(i＝1,2,...,n)，每个粒子有D个维度，这里D表示园区综合能源系统可调度的变量，即微型燃气轮机出力，风力发电出力，光伏发电出力，大电网出力，蓄电池出力；

502)基于改进粒子群的分群方法，将n个粒子分成两个种群，第一个种群为局部搜索群g1，大小为n1，g1负责局部搜索，加快收敛；第二个种群为全局搜索群g2,大小为n2，g2负责全局搜索，保证种群多样性；n＝n1+n2；