考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法和装置与流程

技术特征：

1.一种考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法，其特征在于，所述方法至少包括：

获取在至少包括系统热能备用机会约束的约束条件下的以综合能源系统运行调度实现总利润最大为目标函数的最优解；

基于所述最优解对所述综合能源系统的运行调度进行优化。

2.根据权利要求1所述的考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法，其特征在于，获取在至少包括系统热能备用机会约束的约束条件下的以综合能源系统运行调度实现总利润最大为目标函数的最优解，包括：

获取以综合能源系统运行调度实现总利润最大的目标函数；

获取所述目标函数的约束条件，所述约束条件至少包括系统热能备用机会约束；

基于所述至少包括系统热能备用机会约束的约束条件对所述目标函数进行求解，得到最优解。

3.根据权利要求2所述的考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法，其特征在于，获取以综合能源系统运行调度实现总利润最大的目标函数，包括：

获取目标函数，包括：

其中，表示售能收益，表示购能成本，cop表示运行成本。

4.根据权利要求2所述的考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法，其特征在于，获取所述目标函数的约束条件，所述约束条件至少包括系统热能备用机会约束，包括：

获取系统运行约束条件，所述系统运行约束条件至少包括系统热能备用机会约束。

5.根据权利要求4所述的考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法，其特征在于，获取系统运行约束条件，所述系统运行约束条件至少包括系统热能备用机会约束，包括：

获取系统热能备用机会约束；

或者，获取系统热能备用机会约束，并获取系统电力平衡约束、系统热能平衡约束和系统联络线约束中的至少一种约束。

6.根据权利要求5所述的考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法，其特征在于，包括：

获取所述系统热能备用机会约束，包括：

其中，其中，ngsb表示为蒸汽燃气锅炉的数目，nchp表示为chp的数目；表示为t时段第i台蒸汽燃气锅炉的状态变量；表示为t时段第i台蒸汽燃气锅炉的供热功率上限，表示为t时段第i台chp的状态变量，表示为t时段第i台chp的供热功率上限，ht为系统t时段的热负荷；r％为系统热负荷备用率。

7.根据权利要求5所述的考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法，其特征在于，所述获取系统电力平衡约束、系统热能平衡约束和系统联络线约束中的至少一种约束，包括：

获取所述系统电力平衡约束，包括：

其中，nchp表示chp的数目，npv表示光伏电源的数目，nstg表示储能电池的数目，表示为t时段综合能源系统的购电量，表示为时段t第i个chp的功率，表示t时段第i个光伏逆变器的实际功率，表示为时段t第i个储能电池的放电功率，表示为时段t第i个储能电池的充电功率，表示为系统t时段的电负荷；

获取所述系统热能平衡约束，包括：

其中，ngsb表示为蒸汽燃气锅炉的数目，nchp表示为chp的数目，分别为t时段第i台chp和蒸汽燃气锅炉的状态变量；和分别为t时段第i台蒸汽燃气锅炉和chp的供热功率；ht为系统t时段的热负荷；

获取系统联络线约束，包括：

其中，表示为t时段综合能源系统的购电量，pgrid为系统向电网的购电限制，为系统向电网的售电限制。

8.根据权利要求4-7任一项所述的考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法，其特征在于，获取所述目标函数的约束条件，所述约束条件至少包括系统热能备用机会约束，还包括：

获取设备运行约束条件，所述设备运行约束条件包括热电联产机组运行安全和状态耦合约束、燃气内燃机运行安全和状态耦合约束、开关机和状态耦合约束、初始状态与开停机耦合约束、储能电池充放电功率约束和储能电池电量约束中的至少一种约束。

9.根据权利要求8所述的考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法，其特征在于，所述获取设备运行约束条件，所述设备运行约束条件包括热电联产机组运行安全和状态耦合约束、燃气内燃机运行安全和状态耦合约束、开关机和状态耦合约束、初始状态与开停机耦合约束、储能电池充放电功率约束和储能电池电量约束中的至少一种约束，包括：

获取所述热电联产机组运行安全和状态耦合约束，包括：

其中，表示为t时段第i台chp的状态变量，表示为t时段第i个chp的功率下限，表示为t时段第i个chp的功率，表示为t时段第i个chp的功率上限，表示为t时段第i台chp的供热功率，θi表示为第i台热电联产机组的热电比；

获取燃气内燃机运行安全和状态耦合约束，包括：

其中，为t时段第i台蒸汽燃气锅炉的状态变量，为t时段第i台蒸汽燃气锅炉的供热功率，和分别为变量的上限和下限；

获取开关机和状态耦合约束，包括：

其中，分别为t时段第i台chp的开机变量和关机变量，分别为t时段第i台蒸汽内燃机的开机变量和关机变量，表示第i台设备t+1时段chp的状态变量，表示第i台设备t时段chp的状态变量，表示第i台设备t+1时段锅炉的状态变量，表示第i台设备t时段锅炉的状态变量；

获取初始状态与开停机耦合约束，包括：

其中，表示chp传入的初始设备状态、表示第一时段chp传入的初始设备状态，表示第一时段chp的开机变量、表示第一时段chp的关机变量，表示chp传入的初始设备状态，表示第一时段锅炉传入的初始设备状态，表示第一时段chp的开机变量，表示第一时段chp的关机变量；

获取储能电池充放电功率约束，包括：

其中，和分别表示为最大充电功率限制和最大放电功率限制，为充放电功率，和分别为t时段第i个储能电池的充电功率和放电功率，表示储能电池的充电状态变量，表示储能电池的放电状态变量；

获取所述储能电池电量约束，包括：

soci,t＝soci,1，

其中，为周期始末蓄电池储能平衡约束，soct为时段t的储电量；α为充/放电系数，soci,1表示第一个时段的储电量，soci,t表示最后一个时段的储电量，soci,t+1表示i台设备时段t+1的储电量，soci,t表示i台设备时段t的储电量。

10.一种考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化装置，其特征在于，包括：

利润最大化最优解获取模块，用于获取在至少包括系统热能备用机会约束的约束条件下的以综合能源系统运行调度实现总利润最大为目标函数的最优解；

综合能源系统调度优化模块，基于所述最优解对所述综合能源系统的运行调度进行优化。

11.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9任一项所述考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法的步骤。

12.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，在所述计算机程序运行时，执行如上权利要求1至9任一项所述考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法的步骤。

技术总结
本发明适用于能源互联网技术领域，提供了一种考虑负荷预测不确定性的综合能源系统优化方法和装置，其中，该方法包括：获取在至少包括系统热能备用机会约束的约束条件下的以综合能源系统运行调度实现总利润最大为目标函数的最优解；基于所述最优解对所述综合能源系统的运行调度进行优化。本申请通过以综合能源系统运行调度实现总利润最大化为目标函数，同时基于负荷预测不确定的考虑设置系统热能备用机会约束来实现对该目标函数的最优解，从而对综合能源进行运行优化，实现综合能源系统运行管理的利润最大化。

技术研发人员：代景龙
受保护的技术使用者：新奥数能科技有限公司
技术研发日：2019.12.31
技术公布日：2020.06.02