[发明专利]基于共识变量的城市综合能源系统优化调度方法及终端

权利要求书

1.基于共识变量的城市综合能源系统优化调度方法，其特征在于，包括步骤：

S1、分别构建每一个能源系统以及对应的耦合系统的数学模型，得到城市综合能源系统优化调度模型；

S2、引入共识变量解耦城市综合能源系统优化调度模型，分别构建每一个能源系统以及所对应的耦合系统的子优化调度模型，对每一个所述子优化调度模型并行优化；

S3、在每一次优化之后计算原始残差和对偶残差，若原始残差和对偶残差均满足收敛误差，则将当前优化结果作为城市综合能源系统的优化调度方案，否则将迭代更新后的共识变量作为输入参数代入到各能源系统的子优化调度模型中，继续优化直至原始残差和对偶残差均满足收敛误差。

2.根据权利要求1所述的基于共识变量的城市综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述能源系统包括配电系统和配气系统。

3.根据权利要求2所述的基于共识变量的城市综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S11、构建所述配电系统的有功方程、无功方程以及电压方程如下式所示：

式中，l为配电系统支路编号，n为配电系统节点编号，P为有功功率，I为线路电流，R为线路电阻，Q为无功功率，X为线路电抗，U为节点电压；

由此得到所述配电系统的节点电压约束、支路电流约束以及系统购电约束如下式所示：

式中，U_min为节点电压下限值，U_max为节点电压上限值，I_max为支路电流限额，P_elec为配电系统购电功率，P_min为配电系统购电功率下限值，P_max为配电系统购电功率上限值；

S12、构建所述配气系统的管道流量方程如下式所示：

式中，pl为管道编号，m为配气系统节点编号，F为管道燃气流量，s(·)为符号函数，k_pl为管道流体参数，p为配气系统气压；

由此得到所述配气系统的节点压力约束、系统购气约束以及分段线性化约束如下式所示：

式中，p_min为节点气压下限值，p_max为节点气压上限值，F_gas为配气系统购气量，F_min为配气系统购气下限值，F_max为配气系统购气上限值，δ_pl,h为分段线性化状态变量，h为线性分段编号，f_pl,h为分段内变量取值，f_min为分段下限值，f_max为分段上限值，H为分段总数；

S13、构建所述配电系统和所述配气系统所对应的两类耦合系统的能量耦合关系如下式所示：

式中，I为第一类耦合系统编号，II为第二类耦合系统编号，L_e为耦合系统输出侧电负荷，L_h为输出侧热负荷，P_e为耦合系统输入侧电功率，P_g为输入侧气负荷，v为分配系数，η^T为电力变压器效率，η^CAC为中央空调效率，η^ge为热电联产机组产电效率，η^gh为热电联产机组产热效率，η^GB为燃气锅炉产热效率；

由此得到两类所述耦合系统的输入侧功率约束如下式所示：

式中，P_e,min为输入侧电功率下限值，P_e,max为输入侧电功率上限值，P_g,min为输入侧气功率下限值，P_g,max为输入侧气功率上限值；

S14、所述城市综合能源系统的优化调度目标为运行成本最优，得到城市综合能源系统优化调度模型如下式所示：

式中，OC为运行成本，t为优化调度时段编号，T为优化调度时段总数，C_elec,t为对应时段内电价，C_gas,t为对应时段内气价。