[发明专利]一种计及能源市场交易的综合能源系统优化运行方法

权利要求书

1.一种计及能源市场交易的综合能源系统优化运行方法，其特征在于：考虑用户互动的综合能源系统结构：考虑用户互动的综合能源系统将受EMS调控的用户与供能商运营的供能站视为统一整体；供能商通过对供能站内供能设备的优化出力调度，在满足用户负荷需求的同时，赚取供能收益；用户的EMS系统将根据实时冷、热、电能源单价，自动优化选择各时刻的购能组合；因此，改变能量单价将对供能商的售能量产生影响，从而影响最终的收益，在本发明所构建的供能体系中，考虑供能商可在一定范围内对各类能量单价进行调整，以达到刺激用户能量消费，增加总收益的目的；供能站通过信息中心发布每个时刻的能量单价，用户EMS系统接收价格信息并结合用户用能需求编制用能计划，并将计划上报供能站，供能站则根据EMS系统上报的负荷信息结合自身供能设备状态编制生产计划；

EMS系统以用户用能满意度最大为目标编制优化用能计划，为量化用户的用能满意度，则需构造用户用能效用的数学模型。

2.根据权利要求1所述的计及能源市场交易的综合能源系统优化运行方法，其特征在于：考虑用户用能行为的供能系统优化运行模型处理：

综合能源系统框架下的供能站能够为负荷用户提供电、热、冷等多种能源形式，供能站本身以CHP机组为核心，辅以多种能量转化设备以满足不同的能源负荷，供能站中除CHP机组外，包含变压器、燃气锅炉、热泵、吸收式制冷机；以下对设备进行分别建模：电力变压器在供能站中的作用主要是与电网进行能量交互，供能站任何时刻从电网的购电量不能超过变压器的限制。

3.根据权利要求1所述的计及能源市场交易的综合能源系统优化运行方法，其特征在于：计及能源市场交易的综合能源系统优化运行方法：

当供能站作为优化目标时，以确定的负荷场景为前提；而对于供能站每个时刻给出的能源价格信息，负荷EMS计算得出的用能量又将改变供能站的供能负荷；

构建了双层优化模型，上层供能站总收益最大化为目标，计算各个时刻中，使供能站总收益达到最大的各种能源的最优单价，能量单价的计算采用遗传算法，初始值在某一范围内随机生成并传递至下层；下层以用户用能满意度最大为目标，计算各个时刻中，使用户满意度最大的各种能量购入量，下层优化是一个二次规划模型，利用Matlab中Yalmips工具箱联合Gurobi求解器进行求解，将解得的能量购入量传回上层形成新的供能场景，利用遗传算法迭代。

4.根据权利要求3所述的计及能源市场交易的综合能源系统优化运行方法，其特征在于：具体步骤如下：

(1)首先输入上、下层优化的初始信息：上层优化初始信息包括供能站设备信息及参数，燃气价格、电网电价信息等；下层初始信息包括用户效用函数，用户必要的用能下限及用能上限等；

(2)上层优化生成能量单价初始种群并传递至下层进行用户EMS能量优化；

(3)下层优化得到当前能量单价下的用能计划，并传递回上层；

(4)上层结合下层的用能计划和能量单价，以式(25)为优化目标，优化得出供能站各个供能设备的各时段出力；

(5)重复步骤(2)-(4)直至遗传算法收敛，输出供能站的最大收益和此情景下的供能单价，用户的用能满意度和用能量等信息。