[发明专利]一种电网与气网协调运行调度策略确定方法和系统

说明书

本发明提供了一种电网与气网协调运行调度策略确定方法和系统，包括：获取各时刻的新能源预测出力、预测电负荷和气负荷数据；将新能源预测出力、预测电负荷和气负荷的数据输入预先建立的电网与气网协调运行调度模型，采用混合引力搜索算法和原始对偶内点法进行求解，得到调度时期内各时刻电力网络和天然气网络中相关设备的调度计划；其中，电网与气网协调运行调度模型以考虑新能源出力的电网和天然气网络的运行成本最小以及考虑新能源出力的电网与天然气网络的安全裕度最大为目标构建。本发明实现了在考虑系统运行的经济性与安全可靠性的基础上，制定科学合理的调度方案，为电网和气网的实际运行提供指导。

技术领域

本发明属于能源优化与调度技术领域，具体涉及一种电网与气网协调运行调度策略确定方法和系统。

背景技术

能源是人类生存的物质保障和社会发展的动力源泉，以煤炭、石油为代表的化石燃料的大规模开采、消耗，造成严重的环境污染，加剧了气候恶化的进程。针对能源与环境领域的紧迫形势，积极开发可再生能源、推动社会可持续发展逐渐成为人类共识。随着能源互联网理念的发展，电力网络和天然气网络作为两个主要能源载体，二者之间的相互依赖关系在智能电网中引起了极大的关注，使得传统电力系统逐步演化为复杂的多能流系统。

因此，在提升新能源承载能力的同时如何保障电网与气网协调运行的经济性与安全可靠性成为一个充满挑战并极具现实意义的课题。

电网与气网协调运行调度策略的制定是一个多目标优化问题，在保证电力网络和天然气网络协调运行的安全可靠性的同时需要提升系统运行的经济性。现有的多目标优化算法为ε约束方法，考虑到构造的电网与气网协调运行数学模型是复杂的大规模非线性模型，难以直接求解。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种电网与气网协调运行调度策略确定方法，包括：

获取各时刻的新能源预测出力、预测电负荷和气负荷数据；

将所述新能源预测出力、预测电负荷和气负荷的数据输入预先建立的电网与气网协调运行调度模型，采用混合引力搜索算法和原始对偶内点法进行求解，得到调度时期内各时刻电力网络和天然气网络中相关设备的调度计划；

其中，所述电网与气网协调运行调度模型基于新能源预测出力、预测电负荷和气负荷数据，以考虑新能源出力的电网和天然气网络的运行成本最小以及考虑新能源出力的电网与天然气网络的安全裕度最大为目标构建。

优选的，所述各时刻电力网络、天然气网络中相关设备的调度计划包括：各时刻天然气网络中各气源的天然气消耗量、各储气单元的天然气存储量和各节点处需求响应气负荷可中断量，以及各时刻电网中各常规发电机组的有功功率、各节点可中断电力有功负荷、各微电网聚合器的有功功率和各新能源机组的弃风/弃光功率。

优选的，所述采用混合引力搜索算法和原始对偶内点法进行求解，得到调度时期内各时刻电力网络和天然气网络中相关设备的调度计划，包括：

随机初始化多个物体的位置，每个物体的位置分别对应一个电力网络和天然气网络协调运行的调度计划并计算各物体的适应度函数的值；

以物体的适应度函数的值作为物体的质量，以天然气网络约束为约束条件，以调度计划中的各时刻天然气网络中各气源的天然气消耗量、各储气单元的天然气存储量、各节点处需求响应气负荷可中断量和各时刻电网中各节点可中断电力有功负荷为决策变量，采用引力搜索算法对各物体的位置进行更新并计算适应度函数的值，并在采用引力搜索算法的更新过程中，基于各物体的位置，以电网运行成本最小为目标，以电力网络约束为约束条件，以调度计划中的各时刻电网中各常规发电机组的有功功率、各微电网聚合器的有功功率和各新能源机组的弃风/弃光功率为决策变量，采用原始对偶内点法对各物体的位置对应的调度计划进行优化，直到达到引力搜索算法的停止标准；

获取当前全部物体的位置对应的调度计划中的有效解并采用模糊决策方法在有效解中选择最佳的调度计划；