[发明专利]一种计及源-网-荷-储多方主从博弈的综合能源系统优化运行方法

说明书

本发明公开了一种计及源‑网‑荷‑储多方主从博弈的综合能源系统优化运行方法，包括以下步骤：建立了考虑源‑网‑荷‑储多方主从博弈的综合能源系统模型，引入光热电站联合风电、光伏等新型能源设备为主要出力对象，利用主从博弈方法处理多个决策商的收益问题，并且采用NSGA‑Ⅱ结合智能求解器对该模型进行求解。本发明通过博弈论的方法将模型中的综合能源系统划分为能源运营商、能源供应商、负荷聚合商、储能商，通过四方博弈优化其运行并且提高系统的经济性，具有实用价值。

技术领域

本发明涉及一种计及源-网-荷-储多方主从博弈的综合能源系统优化运行方法，考虑了用户侧电、热、冷、气多种能源负荷及用能满意度情况，同时对于系统中源侧新能源设备的出力不确定性进行模糊处理，属于综合能源系统经济运行技术领域。

背景技术

随着双碳目标的实施，以风、光等为代表的新能源发电将迎来爆发式增长和高比例接入，为适应新能源发电的随机性、波动性、间歇性等特征，储能也会大规模接入。以绿色发展为目标，实现对环境的减排减碳的综合能源系统(Integrated Energy Systems，IES)成为社会能源领域进步的重要一环。在源侧接入光伏、风电协同光热电站(ConcentratingSolar Power,CSP)等新型能源生产设备，打破了“以热定电”的刚性约束，实现了光-热-电的能量转化，同时有效的解决了弃风弃光现象。IES有效减少化石能源的生产设备使用，增大集中式，分布式新能源接入比例，形成电、气、冷、热多能源互联互动，源-网-荷-储多主体协同互动，同时加强大电网和气网的有效联合，实现清洁能源的产供销一体化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计及源-网-荷-储多方主从博弈的综合能源系统优化运行方法，将综合能源系统分为能源运营商、能源供应商、负荷聚合商、储能商四个主体，并且以各自的收益最大化为优化目标，利用主从博弈的方法将能源运营商作为领导者，其他三个为跟随者，构建一主三从的主从博弈关系。针对原始方法处理综合能源系统的过程中，双层优化方法较为普遍且在系统出现多个利益主体的情况时很难实现利益共赢，而主从博弈补缺了双层优化的弊端，针对多个主体的利益进行实时互动直至达到均衡解。在模型的求解过程中使用利用NSGA-Ⅱ联合CPLEX求解器，在提高系统稳定性的同时，很好的提高了经济性。

本发明目的采用以下技术方案实现：

一种计及源-网-荷-储多方主从博弈的综合能源系统优化运行方法，包括以下步骤:

步骤1：分析综合能源系统中光热电站及多种新能源设备的出力特点；

步骤2：建立关于“源-网-荷-储”四方主从博弈模型，根据约束条件，构建出综合能源系统优化运行数学模型，给出综合能源系统中四方博弈主体运行收益相对最大的目标函数；

步骤3：采用NSGA-Ⅱ结合CPLEX智能求解器，对步骤2的综合能源系统模型中的最优成本问题进行求解，得出优化运行各新能源设备的出力最优解和目标函数值。