[发明专利]海港物流-能源耦合系统多阶段优化调度方法及系统

权利要求书

1.一种海港物流-能源耦合系统多阶段优化调度方法，其特征在于，通过建立物流系统模型、最优物流-电力潮流模型以及不确定性模型后，采用基于混合二元和连续仿射策略的方法求解得到物流-能源协同下的物流调度与能源调度方案，在满足物流作业要求的基础上，降低了系统总体运行成本，提高了可再生能源消纳率。

2.根据权利要求1所述的海港物流-能源耦合系统多阶段优化调度方法，其特征是，所述的所述的物流系统模型包括：船舶靠泊状态、泊位分配约束、岸桥分配约束，其中：

三维二进制的船舶靠泊状态当船舶s在时间t靠泊在泊位b，则X_bst为1，否则为0；

泊位分配约束包括：靠泊持续时间和靠泊位置限制、船舶泊位限制，具体为：其中：和分别表示船舶s的到港时刻、靠泊开始时刻和离港时刻，为船舶s的最大靠港时长，B_髨为船舶s的停靠的泊位编号，B^max为港口码头的岸电泊位总数；

岸桥分配约束包括：岸桥船舶限制、岸桥总数限制、货物装卸任务岸桥限制、空闲岸桥限制、岸桥位置位置和岸桥交叉跨越限制，具体为：∑_s∈SQ_st≤Q^max，其中：ω_qst为二进制变量，ω_qst＝1表示岸桥q在t时刻为船舶s提供装卸服务，Q_st表示在t时刻为船舶s服务的岸桥总数，且Q^max为港口码头的岸桥总数，和分别表示船舶s由于船体长度限制而能够承受的最小和最大岸桥数量，η为单个岸桥的集装箱装卸效率，TEU_s为船舶s上的标准集装箱数量，TEU为标准箱的计量单位，B_qt为岸桥q在t时刻的位置，若岸桥q在t时刻为船舶s服务(即ω_qst＝1)，则其与船舶s的位置相同，δ_qt为二进制变量，δ_qt＝1表示岸桥q在t时刻处于工作状态，且δ_qt＝∑_s∈Sω_qst。

3.根据权利要求1或2所述的海港物流-能源耦合系统多阶段优化调度方法，其特征是，具体包括：

步骤1、建立物流系统模型：物流作业包括泊位分配和岸桥分配；抵港船舶首先在锚地等候，在收到海港的调度信号后，开始在分配的泊位靠泊并分配岸桥到靠泊船舶进行货物装卸；在满足物流作业约束的基础上，通过调整物流作业方案，充分利用物流侧时空灵活性实现负载转移；

步骤2、建立最优物流-电力潮流模型，在物流和电力调度约束下找到最佳的物流和能源调度决策，目标是最小化主网的购电成本，即约束条件包括线性DistFlow方程、船舶和岸桥的负荷约束、可再生能源发电约束、线路潮流约束和节点电压幅值约束，具体为：U_i，t-U_j，t＝r_ijP_ij，t+x_ijQ_ij，t，其中：为主网购电电价，为从主网的购电量，P_ij，t、Q_ij，t和P_jk，t、Q_jk，t分别为在t时刻从节点i流向节点j的有功、无功潮流和从节点j流向节点k的有功、无功潮流，Ω(j)、Θ(j)分别为与节点j相连的上游、下游节点，当且仅当节点j与电网节点相连，分别为节点j在t时刻的有功、无功负荷，U_i，t为节点i在t时刻的电压幅值，r_ij、x_ij分别为线路ij的电阻、电抗，分别为在t时刻节点j上的船舶、岸桥功率，分别为船舶s、岸桥q的额定功率，Π(j)、Φ(j)分别为与节点j在电气上相连的所有岸电泊位、岸桥的集合，U_i，t、ξ_m，t分别为可再生能源机组m在t时刻的实际输出功率、预测输出功率、实际功率与预测功率的偏差值，为线路ij的额定容量，分别为节点j电压幅值的最小值、最大值；

步骤3、建立不确定性模型：包括：船舶到达不确定性模型、可再生能源不确定性模型和多阶段鲁棒动态优化模型；

步骤4、采用基于混合二元和连续仿射策略的方法求解步骤1-步骤3建立的模型。