[发明专利]一种综合能源系统多目标优化控制方法

权利要求书

1.一种综合能源系统多目标优化控制方法，基于实用区间化安全域理论，其特征在于，包括以下步骤：

基于实用区间化安全域，构建包含优化目标与运行约束的综合能源系统多目标优化控制模型；综合能源系统多目标优化控制模型具体为：

(1)优化目标I：将区间化供能效率函数IESEF最大化；

式中，ξ₁表示区间化供能效率函数的最大值；ITSC、分别表示综合能源系统区间化最大供能能力的上下界；κ表示权重系数；表示除去供应关键设备负荷外关键管线段m所供应负荷；M表示关键管线段数目；

(2)优化目标II：将区间化效率函数IEEF最大化；

式中，ξ₂表示区间化效率函数的最大值；η_n、η_m分别表示系统第n条输入管线段与关键管线段m所供应能量的能质系数；P_n,in分别表示系统第n条输入管线段所供应能量的上下限；N表示输入管线段数目；

(3)优化目标III：将区间化负荷裕度函数ILMF最大化；

式中，ξ₃表示区间化负荷裕度函数的最大值；多目标优化控制的约束条件为综合能源系统多能流平衡约束以及实用化不受可再生能源随机性影响区域约束；

综合能源系统多能流平衡约束为：

式中，h_PDS(L)＝0、h_NGS(L)＝0、h_DHS(L)＝0、h_EH(L)＝0分别表示电力系统、天然气系统、区域热力系统、能量枢纽对应的能流平衡等式方程；

实用化不受可再生能源随机性影响区域约束为：

式中，λ_k表示管线比例参数；L_k为关键管线段k所供应负荷，表示可再生能源分布式接入时管线段侧区间化上限安全约束的下界，对应于第x个除供需不平衡外的N-1故障下第y_i个转带方案；表示可再生能源集中式接入时管线段侧区间化上限安全约束的下界，对应于第x个除供需不平衡外的N-1故障下第y_i个转带方案；为前两者之一；为可再生能源分布式或者集中式接入时管线段侧区间化下限安全约束的上界，对应于供需不平衡这一特殊“故障”下的第y_j个转带方案；表示可再生能源分布式接入时设备侧区间化上限安全约束的下界，对应于第x个除供需不平衡外的N-1故障下第y_i个转带方案；表示可再生能源集中式接入时设备侧区间化上限安全约束的下界，对应于第x个除供需不平衡外的N-1故障下第y_i个转带方案；为前两者之一；为可再生能源分布式或者集中式接入时设备侧区间化下限安全约束的上界；表示对应于关键管线段m的实用区间化安全下边界的上限，PISB_m,u表示对应于关键管线段m的实用区间化安全上边界的下限；Θ表示除供需不平衡故障外，与关键管线段m相关的所有N-1故障集合；Π表示除供需不平衡故障外，与关键管线段m相关的N-1故障下所有转带方案集合；Υ表示与关键管线段m相关的供需不平衡故障下所有转带方案集合；

采用NSGA-II算法求解上述多目标优化控制模型，获得一组最优的综合能源系统优化控制方案集；

针对管线出口负荷，通过调整开关状态、阀门开放量调整管线段出口负荷的大小，对管线段出口负荷进行相应的削减或者增加，实现工作点在安全域中实用化不受可再生能源随机性影响区域的位置调整。