[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

说明书

本发明公开了一种基于共识变量的城市综合能源系统优化调度方法及终端，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；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，对每一个子优化调度模型并行优化；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，否则更新参数，继续优化直至原始残差和对偶残差均满足收敛误差。本发明通过分布式优化调度方法来解决城市综合能源系统的优化调度问题，从而高效率的得到城市综合能源系统的优化调度方案。

技术领域

本发明涉及能源优化技术领域，特别涉及一种基于共识变量的城市综合能源系统优化调度方法及终端。

背景技术

能源的清洁生产、安全传输、最优分配和经济使用是实现“碳中和、碳达峰”目标的重要途径。通过有效整合现有资源设施，构建涵盖配电系统、配气系统等多能源耦合的城市综合能源系统，成为了实现城市区域范围内能源高效利用的重要手段之一。

传统能源系统的优化调度通常是采用集中式的方式，即需要将系统中涉及的各类运行参数集中上传到统一调度中心，经过集中式优化后确定运行方式。考虑到城市综合能源系统中涉及了配电系统、配气系统等多种能源系统，集中式优化调度方法存在一定的不足：一方面，不同能源系统的信息交互存在困难，如配电系统的设备参数、拓扑结构均属于核心商业机密，从安全性角度考虑无法实现信息共享；另一方面，随着系统规模的增加，集中式优化调度的模型维度和计算开销均呈指数型增长，计算效率有所下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于共识变量的城市综合能源系统优化调度方法及终端，以高效率的得到城市综合能源系统的优化调度方案。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

基于共识变量的城市综合能源系统优化调度方法，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。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

基于共识变量的城市综合能源系统优化调度终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

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。