[发明专利]一种基于分解协调的综合能源系统顺序优化方法及系统

说明书

本发明提出了一种基于分解协调的综合能源系统顺序优化方法及系统，涉及能源利用技术领域,分析光伏发电量和负荷需求间的关系，构建光伏‑储能系统功率流模型；将综合能源系统优化问题分解为能源转换设备问题和光伏‑储能系统问题，并分别设置目标函数和约束条件；采集能源转换设备和光伏‑储能系统的运行数据，对能源转换设备优化和光伏‑储能系统优化进行迭代计算，得出系统设备的最优出力分配，并获得最优发电或用电策略；本发明将光伏‑储能综合能源系统分解为能源转换设备问题和光伏‑储能系统问题进行求解，以最小化总运行支出，对两个系统之间迭代计算，得出各系统设备的最优出力分配，并获得最优发电或用电策略。

技术领域

本发明属于能源利用技术领域，尤其涉及一种基于分解协调的综合能源系统顺序优化方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

电-热-气综合能源系统(Integrated Energy System,IES)同时包含电力系统、热力系统以及天然气系统，在能源的生产、消费等环节中，综合能源系统同时耦合了电能、热能以及天然气能等多种能源设备，众多能源设备的转换关系错综复杂，综合能源优化运行的对象是整个区域能源系统的源-网-荷-储，包含电/热/气网，冷/热/电负荷以及各种能源存储和转换设备。

能源系统的协调优化是一个混合非线性问题，很难收敛到全局最优点，甚至无法收敛到局部最优点；而且随着能源系统规模不断扩大，使用现有算法或求解软件直接计算求解依然存在很大的困难；而统一建模优化求解的复杂度很高，各个子系统的拓扑结构、设备及其运行参数之间并不存在强相互关联，因此，现有方法在技术上还是架构上都不适用于电-热-气综合能源系统的协调优化，有较大的局限性。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于分解协调的综合能源系统顺序优化方法及系统，针对离网光伏发电系统净负荷不确定，探讨量化所需的电池储能容量和制定有效的应对净负荷波动的运行策略，将光伏-储能综合能源系统分解为能源转换设备问题和光伏-储能系统问题进行求解，以最小化总运行支出，对两个系统之间迭代计算，得出各系统设备的最优出力分配，并获得最优发电或用电策略。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种基于分解协调的综合能源系统顺序优化方法；

一种基于分解协调的综合能源系统顺序优化方法，包括：

分析光伏发电量和负荷需求间的关系，构建光伏-储能系统功率流模型；

基于构建的光伏-储能系统功率流模型，将综合能源系统优化问题分解为能源转换设备问题和光伏-储能系统问题，并分别设置目标函数和约束条件；

采集能源转换设备和光伏-储能系统的运行数据，基于构建的目标函数和约束条件，对能源转换设备优化和光伏-储能系统优化进行迭代计算，得出系统设备的最优出力分配，并获得最优发电或用电策略。

进一步的，所述光伏发电量和负荷需求间的关系，具体为：

光伏发电系统能量流的优先级顺序为：①光伏电力提供给负荷；②光伏电力给电池储能充电，③光伏电力外送给电网；

当光伏发电功率大于负荷时，对光伏电力给电池储能充电、光伏电力外送给电网的比例进行优化。

进一步的，所述光伏-储能系统功率流模型，对比例进行优化的具体策略为：

当光伏发电产生的功率不大于负荷，则光伏出力全部供应给负荷；

当光伏发电产生的功率大于负荷，则负荷功率全部由光伏发电承担：

(1)如果光伏发电可全部满足负荷，则光伏发电剩余功率供给电池储能；