[发明专利]一种能源互联网能量单元动态优化匹配方法

说明书

本发明公开了一种能源互联网能量单元动态优化匹配方法，包含以下步骤：步骤1，基于图论的能源互联网能量路由网络建模；步骤2，应用神经网络技术对能量单元之间的能量匹配指数进行建模；步骤3，基于局域消纳在先，广域互联在后的原则构建能源互联网单元优化匹配问题，并表达为整数规划问题；步骤4，利用强化学习技术学习最优的能量单元匹配指数函数；步骤5，求解实际的能量单元动态匹配优化问题；步骤6，将所得能量单元匹配策略应用于能源互联网系统的能量路由，本发明具有较强的针对性和应用价值，即专注于能源互联网不同能量单元之间的优化匹配，设计专业且实用。

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，具体是一种能源互联网能量单元动态优化匹配方法。

背景技术

涉及能源、信息、电气等多个领域和学科的能源互联网是提升能源系统智能化水平，解决人类社会能源危机，缓解气候变化和全球变暖进程的重要手段。随着能源互联网理念和架构的发展和完善，相关的技术也在能源互联网示范工程中得到了实践。在自底向上架构的能源互联网场景中，多个能量路由器(简称：路由器)彼此连接，构成能量路由网络。不同的能量单元通过信息、电力接口接入能量路由器，并通过能源路由网络在能量单元之间实现能源(电力)的开放、对等交换。

为了提升能源利用效率，减少能量传输过程中带来的损耗，能源局域消纳在先，广域互联在后成为了能源互联网系统中的重要能量管理原则。根据该能量管理原则，每个能量单元应当优先与其邻近的能量单元建立能量连接，构成能源消纳集群，并在集群内实现能源的供需平衡。具体来说，对于典型的能量单元，如果其能够通过自身可控能源生产、消纳单元的调节实现其内部的能源供需平衡，则该能量单元自身构成一个能源消纳集群。如果该能量单元无法依靠其内部的能源调度实现平衡，则其将通过能量路由网络同相匹配的能量单元建立能量连接，从而构成能源消纳集群，并通过集群内部的能源调度实现供需的匹配。如图1所示，图中红色顶点代表能量路由器及其对应的能量单元，黑色实线代表能量路由器之间的物理能量链路，能量单元构成的能源消纳集群通过灰色阴影区域表示。在能量单元的匹配过程中，各个能量单元(红色顶点)将优先与其周边的能量单元进行匹配，构成能源消纳集群。在必要时能量也可以通过能源消纳集群之间的能量传输链路在整个区域能源互联网内部进行共享，从而体现上述能源互联网系统的能量管理准则。

另一方面，对各个单元能源供需互补程度的评价质量的将显著影响上述能源互联网系统的能源利用效率。由于能源互联网能量单元天然具有的异构特性，在实际应用层面，为所有可能的能量单元组合设计定制化的匹配程度评估算法并不现实。为此，有必要发展基于人工智能的能源互联网单元匹配算法，通过数据驱动的人工智能算法实现对不同类型能量单元匹配程度的智能估计，以满足能源互联网多样化的应用场景。

能源互联网所具有的开放共享、对等互联等高级特性自提出以来长期处于理论层面，尚未在实际工程应用中得到实现，一个重要的原因即为智能的动态能量单元匹配算法的缺失。本发明基于数据驱动的思想，提出了实现在自底向上构建的能源互联网系统中能量单元的智能动态匹配算法，使得不同能量单元可以对等地进行能量的交换和共享。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能源互联网能量单元动态优化匹配方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种能源互联网能量单元动态优化匹配方法，包含以下步骤：

步骤1，基于图论的能源互联网能量路由网络建模；

步骤2，应用神经网络技术对能量单元之间的能量匹配指数进行建模；

步骤3，基于局域消纳在先，广域互联在后的原则构建能源互联网单元优化匹配问题，并表达为整数规划问题；

步骤4，利用强化学习技术学习最优的能量单元匹配指数函数；

步骤5，求解实际的能量单元动态匹配优化问题；