[发明专利]一种多模态分布式多目标分层智能综合能源系统调度方法

说明书

本发明提出一种多模态分布式多目标分层智能综合能源系统调度方法，该方法将多层分布式多目标一致性方法和多模态多目标智能方法进行结合，用于综合能源系统的智能调度。首先，所提方法中多层分布式多目标一致性方法用于解决互联综合能源系统规模增大和智能体数量增多时系统的计算速度、鲁棒性和信息私密性问题。其次，所提方法中多模态多目标智能方法用于解决多模态多目标调度中的多模态特性问题。所提方法利用多区域分层并行处理提升综合能源系统的优化速度，解决多模态多目标调度问题中一个目标空间帕累托前沿对应决策空间两个或者以上的最优帕累托解集的问题，提供多样的可供选择的解集。

技术领域

本发明属于电力系统、新型电力系统与综合能源系统的调度领域，尤其涉及到一种多模态分布式多目标分层智能的调度方法。

背景技术

针对综合能源系统的多模态分布式多目标分层的调度问题，多目标优化的决策空间中存在多个符合约束条件的局部/全局最优帕累托解集，但是在最后的多目标优化之后，只得到一个最优帕累托解集，这使得最终的解集没有多样性，不能满足决策者的需求，让大规模互联电力系统的调度失去了多样性。

因此，提出一种多模态分布式多目标分层智能综合能源系统调度方法，该方法能够将多模态的特性保留下来，在综合能源系统的多模态分布式多目标分层的调度问题中，不仅能加快系统处理问题的速度，保证系统的私密性和鲁棒性，还能为综合能源系统的调度提供多样化的选择。

发明内容

本发明提出一种多模态分布式多目标分层智能综合能源系统调度方法，该方法将多层分布式多目标一致性方法和多模态多目标智能方法进行结合，用于综合能源系统的智能调度；所提方法在使用过程中的步骤为：

(1)构建综合能源系统的最优潮流模型，以发电成本和碳排放量为目标，遵循经济调度的等式约束、经济调度的功率不等式约束、经济调度的备用不等式约束；

最小化发电成本和碳排放量目标的目标函数为：

其中，f₁(x)为发电成本；f₂(x)为碳排放量；为在t时刻第i台常规发电机机组的成本；为在t时刻第j台风力发电机组的成本；为在t时刻第z台太阳能光伏发电机组的成本；为在t时刻第k台水力发电机组的成本；为在t时刻第l台地热能发电机组的成本；为在t时刻第i台常规发电机机组的碳排放量；N_GE为常规发电机机组的数量；N_WE为风力发电机组的数量；N_PE为太阳能光伏发电机组的数量；N_HE为水力发电机组的数量；N_OE为地热能发电机组的数量；T为目标函数的统计时间；而且满足：

其中，为t时刻第i台常规发电机机组的发电量；为t时刻第j台风力发电机组的发电量；为t时刻第z台太阳能风力发电机组的发电量；为t时刻第k台水力发电机组的发电量；为t时刻第l台地热能发电机组的发电量；a_i为第i台常规发电机机组成本系数二次项；b_i为第i台常规发电机机组成本系数一次项；c_i为第i台常规发电机机组成本系数常数项；d_j为第j台风力发电机组的单位发电经济成本；e_z为第z台太阳能光伏发电机组的单位发电经济成本；g_k为第k台水力发电机组的单位发电经济成本；m_l为第l台地热能发电机组的单位发电经济成本；α_i为第i台常规发电机机组碳排放系数的二次项；β_i为第i台常规发电机机组碳排放系数的一次项；γ_i为第i台常规发电机机组碳排放系数的常数项；

经济调度的等式约束为：

经济调度的功率不等式约束为：