[发明专利]一种多园区综合能源系统多目标优化方法及系统

说明书

本发明提供了一种多园区综合能源系统多目标优化方法及系统，建立多园区综合能源系统模型；以多园区综合能源系统运行成本最低为优化目标，建立系统经济运行目标函数，以多园区综合能源系统碳排放最低为优化目标，建立系统低碳运行目标函数，以多园区综合能源系统一次能源利用率最高为优化目标，建立系统高效运行目标函数；采用协同进化约束多目标优化求解方法，进行多目标优化求解，当满足收敛条件后，得到优化调度策略集合。本发明实现了系统低碳经济高效运行。

技术领域

本发明属于综合能源系统技术领域，涉及一种多园区综合能源系统多目标优化方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

多园区综合能源系统(Multi Park Integrated Energy System,MPIES)具有多能协同、互补互济、能源利用效率高的特性是推动减污降碳协同增效的有效助力。

现有技术中，研究大多关注单个综合能源系统或微能源网的建模及优化调度问题，而未考虑多个能源系统间的能量交互，无法有效实现多个系统间的能量的互补互济。对于系统内不同主体来说，其所需求的指标及应用场景并不是一致单一的，在不同的应用场景中有这不同的利益需求。特别地，系统低碳运行这一指标备受关注，如何在降低系统碳排放的同时实现系统高效经济运行当前尚缺少较为完善的方法手段。

综上，传统的方法无法对多个互联园区的系统进行建模分析及多场景多目标优化调度，无法满足系统多场景多目标运行需求。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种多园区综合能源系统多目标优化方法及系统，本发明在传统经济运行的基础上，引入了碳排放量这一指标，以系统整体运行成本最低、碳排放量最少构建多目标优化模型，考虑了系统内各设备的安全运行约束，并采用协同进化约束多目标优化求解方法进行了问题求解，实现了系统低碳经济高效运行。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种多园区综合能源系统多目标优化方法，包括以下步骤：

建立多园区综合能源系统模型；

以多园区综合能源系统运行成本最低为优化目标，建立系统经济运行目标函数，以多园区综合能源系统碳排放最低为优化目标，建立系统低碳运行目标函数，以多园区综合能源系统一次能源利用率最高为优化目标，建立系统高效运行目标函数；

采用协同进化约束多目标优化求解方法，进行多目标优化求解，当满足收敛条件后，得到优化调度策略集合。

作为可选择的实施方式，建立多园区综合能源系统模型的具体过程包括建立各单园区综合能源系统模型，各单园区综合能源系统模型的能源子系统互联，形成多园区综合能源系统模型。

作为进一步的，每个单园区综合能源系统模型的供能设备包括风电光伏等分布式能源、燃气锅炉、电制冷机组、热电联产机组及吸收式制冷机组中若干，储能包括电储能系统及热储能系统。

作为进一步的，每个单园区综合能源系统模型建立时，采用能源集线器模型描述能源站内部各种能量转换关系，搭建能源站模型；建立储能设备储能过程模型，且供能设备和储能设备，均具有容量约束。

作为可选择的实施方式，所述多园区综合能源系统运行成本为各种能源功率以及相应的能源价格乘积之和。

作为可选择的实施方式，所述总碳排放量为各园区的碳排放量总和，各园区的碳排放量为相应园区各时刻的购电量和购气量与其对应的碳排放系数乘积之和。

作为可选择的实施方式，所述一次能源利用率最高为各园区的电网、微型燃气轮机以及燃气锅炉的能源总消耗量最少。