[发明专利]一种综合能源系统分布式能量优化方法及系统

说明书

本发明公开一种综合能源系统分布式能量优化方法及系统，包括：建立用户侧负荷基础模型、能源路由器基础模型；建立能源路由器中增加储能装置后用户的效益函数模型和能源路由器的效益函数模型；确定能源路由器的最优收益模型；构建主从博弈框架；制定能源路由器的博弈策略，将能源路由器的博弈策略下发给用户；制定用户的博弈策略，将用户的博弈策略反馈给所述能源路由器；计算能源路由器自身效益；判断能源路由器和用户是否均达到最大效益，直到达到博弈均衡。本发明中的该方法实现对能源的优化调度，提高能源利用率。

技术领域

本发明涉及能源优化领域，特别是涉及一种综合能源系统分布式能量优化方法及系统。

背景技术

传统的化石能源燃烧时会产生有害气体，易对环境造成破坏；另外，其储量有限，且不可再生，因此能源危机亟待解决。通过建立综合能源系统，改变原有各能源的供用模式，对不同供能系统进行协调、配合和优化，实现能源高效利用。通过研究综合能源系统中能源路由器和用户的市场交易行为，建立并优化能量管理模型，能一定程度增加运营收益，减少能源浪费，同时，若将储能装置加入该系统，将有效实现能源的高效利用。

因此本发明提出一种考虑储能的综合能源系统分布式能量优化方法，通过建立综合能源系统中能源路由器与用户的基本模型，并在此基础上加入储能装置，以得到完善的效益函数模型，再构建非合作斯塔克伯格主从博弈模型对于二者进行分布式优化能源管理求解，得到含储能装置的综合能源系统最优的能源管理方案，能够有效提高能源的利用效率，实现社会能源的持续供应，提高能源供用系统的灵活性、安全性、经济性和自愈能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种综合能源系统分布式能量优化方法及系统，实现对能源的优化调度，提高能源利用率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种综合能源系统分布式能量优化方法，所述方法包括：

建立用户侧负荷基础模型；

建立能源路由器基础模型；

根据所述用户侧负荷基础模型和所述能源路由器基础模型建立能源路由器中增加储能装置后用户的效益函数模型和能源路由器的效益函数模型；

根据增加储能装置后用户的效益函数模型和能源路由器的效益函数模型确定能源路由器的最优收益模型；

构建以能源路由器作为主导者，用户作为跟从者的主从博弈框架；

制定能源路由器的博弈策略，所述能源路由器的博弈策略为所述能源路由器对用户销售和回购电能的价格；

将所述能源路由器的博弈策略下发给用户；

根据所述能源路由器的博弈策略和用户的效益函数模型制定用户的博弈策略，所述用户的博弈策略为用户从所述能源路由器处购买的电量；

将所述用户的博弈策略反馈给所述能源路由器；

能源路由器根据用户反馈的策略并结合所述能源路由器的效益函数模型和最优收益模型计算自身效益；

判断能源路由器和用户是否均达到最大效益，若均达到最大效益，则博弈达到均衡，所述博弈停止，当前能源路由器的博弈策略和用户的博弈策略为最优策略；

若能源路由器和用户均没有达到最大效益，重新制定能源路由器的博弈策略，直到达到博弈均衡。

可选的，建立用户侧负荷基础模型具体包括建立电负荷模型、热负荷模型、光伏出力模型以及净负荷模型；所述电负荷模型包括固定负荷模型和可平移负荷模型；

所述固定电负荷模型包括：

其中，T表示将一天平均划分为T段，n为用户总数量；

所述可平移电负荷模型包括：