[发明专利]一种基于云边网络的多主体协同优化方法

说明书

本发明涉及综合能源系统优化运行领域，尤其设计一种基于云边网络的包含多用能主体的综合能源系统的调度方法。包括以下步骤：步骤A、构建边云协同网络；步骤B、构建云中心能量管理模型，基于该模型可以实现边缘节点主体之间有限的信息交互与共享。其中包括了电能流和一次能流的约束模型，以及能量管理协同优化算法。步骤C、构建边缘节点能源系统模型，其中包含多主体综合能源系统的能量枢纽模型和电气管网模型。步骤D、构建基于云边网络的多主体优化运行模型，其中包括边缘节点优化运行模型和基于云边网络的多主体优化求解方法。

技术领域

本发明涉及综合能源系统优化运行领域，尤其设计一种基于云边网络的包含多用能主体的综合能源系统的调度方法。

背景技术

目前国内外对于能源管理系统的研究有基于基本能量信息的能量管理系统、基于需求响应的能量管理系统、基于企业管理的能量管理系统和基于网络能量管理系统等类型，尤其是在对于电力系统及其他工业的综合管理的研究已比较完善，在实践中能实现用户与电网互动，提高能源使用效率。

随着基于多能互补和能源梯级利用的区域系统的不断发展，一方面，我国在实际运行的系统中，由于配置不当、运行调节及控制不适、集中计算量复杂度高等因素造成系统低效运行、甚至难以运行的现象屡见不鲜。另一方面，另一方面，多源协调优化系统不能实时反映用户需求，造成供应端与用户负荷的数据失联，最终造成能源的浪费，不能实现系统的经济最大化运行。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对集中控制策略信息处理难度大，边端细粒度数据舍弃率高，综合能源系统在园区，建筑等场景中应用而协调优化控制不足的问题，提出一种基于云边网络的多主体协同优化方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种多用能主体综合能源系统协同优化方法，包括以下步骤：

步骤A、构建包括云中心与若干边缘节点的云边网络，每个所述用能主体对应所述云边网络中的一个或者多个边缘节点；所述边缘节点作为区域决策主体，将其控制范围内的数据及处理结果上传给所述云中心；所述云中心将各边缘节点的信息集中处理后向边缘节点发送调度指令；

步骤B、构建云中心能量管理模型，能够实现边缘节点之间信息交互与共享；

步骤C、构建边缘节点能源系统模型，其中包含多主体综合能源系统的能量枢纽模型和电气管网模型；

步骤D、构建基于云边网络的多主体优化运行模型，其中包括边缘节点优化运行模型和基于云边网络的多主体优化求解方法。

可选地，所述边缘节点根据步骤D中多主体优化运行模型自主计算并向所述云中心提供优化变量数据。

可选地，所述云中心能够向边缘节点提供决策变量和优化算子。

可选地，所述云边网络还包括特殊用户，所述特殊用户提供优化变量而不接受决策变量。

可选地，所述步骤B中的信息包括电能流和一次能流的约束模、基于此约束构建的多主体互联网络以及用能主体内多个能量枢纽互联的网络。

可选地，所述步骤C中边缘节点的能量枢纽模型包括：微型燃气轮机模型、燃气锅炉模型、电锅炉模型、制冷机模型、蓄电池、蓄热槽或者可再生能源中的一种或多种。

可选地，所述的基于云边网络的多主体优化求解方法包括以下步骤：

D1、输入边缘节点用能主体的初始负荷和设备参数，设置云中心能量管理算法中的拉格朗日乘子与惩罚因子；

D2、各个所述边缘节点的用能主体依据所述多主体优化运行模型独立运行并更新设备运行参数和优化变量，并将优化变量上传至云中心。