[发明专利]基于边缘计算的多区域综合能源系统分布式协同优化方法

权利要求书

1.一种基于边缘计算的多区域综合能源系统分布式协同优化系统，其特征在于：

包括：云计算中心和多个边缘计算单元，各个边缘计算单元均与云计算中心通信连接，各个边缘计算单元之间通过电热气网耦合连接；

各个边缘计算单元根据获取的自身测量数据，以最小经济成本为优化目标进行日前运行优化，得出边界信息并发送给云计算中心；

云计算中心根据接收到的边界信息，更新共识信息和拉格朗日乘子并反馈给各个边缘计算单元；

根据预设分布式嵌套式算法，边缘计算单元与云计算中心完成全局优化所需要的多次迭代，得到最优的运行结果；

根据能量枢纽连接能源网络节点之间的关系对全系统分区划分，完成每个边缘计算单元的划分，各边缘计算单元完全且不重复地包含所有网络节点；

边缘计算单元中，上层电气能源通过能量枢纽内部的能源耦合设备转换为冷热电，电与冷直接供给本地负荷，热量在蓄热器和下层热力环网中交互；

按照能源枢纽连接方式节点类型包括上下游型、同一或者同级节点型；

上下游型，能量枢纽连接的网络节点与其他能量枢纽连接的节点分处网络物理层次的上游与下游，上下游型又包括连接型、源型或库型；

连接型为能量枢纽所连接节点非首端节点也非末端节点的情况，处理方法为在节点两侧输能线路中段分别增加一个虚拟节点，该虚拟节点均被两侧的边缘计算单元包含在内，边缘计算单元内部单独优化时所得到的该虚拟节点的信息为需要上传至云计算中心的边界信息；

源型为能量枢纽连接的节点是首端节点，库型为能量枢纽连接的节点是末端节点，处理时仅在有外部节点的一侧线路中段增加一个虚拟节点；

同一或者同级节点型，两个能量枢纽同时连接在网络的同一节点或同级节点上，处理同级节点时在其中一条线路中段增加一个虚拟节点，使之转化为上下游型；

同一节点处理时，二者在节点处的信息有强耦合关系，在两个单元之前分别增加一段虚拟管道，转化为同级节点处理。

2.如权利要求1所述的基于边缘计算的多区域综合能源系统分布式协同优化系统，其特征在于：

利用Consensus-ADMM算法结合改进的嵌套子算法，基于边缘计算单元之间共识信息进行分布式调节；

嵌套子算法，包括：

Consensus-ADMM得到的整数变量值作为初始值，对其与变量进行初始化；

利用连续变量替代原问题的离散变量，对新问题进行求解；

根据得到的连续变量的值更新离散变量和辅助变量；

当残差小于预设值时，得到各个边缘计算单元的最终优化控制变量。

3.如权利要求1所述的基于边缘计算的多区域综合能源系统分布式协同优化系统，其特征在于：

各个边缘计算单元的増广拉格朗日方程中加入描述惩罚项式，描述惩罚项式描述所有边缘计算单元共同支撑热网总损耗。