[发明专利]区域能源互联网运行优化方法、系统、设备及介质

说明书

本发明公开了一种区域能源互联网运行优化方法、系统、设备及介质，属于能源互联网技术领域，包括获取区域综合能源系统设备组成和参数，构建区域综合能源模型，以区域综合能源模型的运行成本最小为优化目标，建立区域综合能源系统稳态模型；基于所述区域综合能源系统稳态模型构建区域综合能源系统的线性混合整数规划模型；通过基于机器学习的分支算法求解所述线性混合整数规划模型，得到优化参数解用于区域能源互联网运行优化。针对能源互联网优化运行的基于机器学习分支策略学习方法，可利用历史节点信息提高求解速度，提高优化问题求解效率。

技术领域

本发明属于能源互联网技术领域，具体涉及一种区域能源互联网运行优化方法、系统、设备及介质。

背景技术

能源和环境问题日益突出，促进了人类能源消费模式的转变。如何提高能源效率，减少环境污染，实现可持续能源发展是当今共同关注的话题。区域综合能源供能系统作为组成成分及结构复杂的异质能流耦合系统，供电/供气/供热需求是其主要供能任务。其中电力需求可由外部电网、CHP机组、分布式风光发电等提供；天然气供应来自于外部气网、电转气设备；热能供应来自CHP机组、电锅炉、燃气锅炉。

区域综合能源系统装设有储能电池、储热装置等设备，可灵活调节并具有较高的经济性。由于分布式风光具有很强的不确定性，为最大化消纳可再生能源，需要为区域综合能源系统制定最优的调度策略，协调各类异质能流设备优化运行，经济灵活可靠地满足区域综合能源系统的内部能量需求。

目前，虽然已有不少针对区域综合能源系统的高效运行研究，但是现在的研究成果，考虑的因素较少，可靠性较差；而且，现在的研究一般仅从经济性出发进行运行研究，也一定程度上脱离了环保等方面的要求。最后，现在的研究，一般仅针对区域综合能源系统的电能方面进行研究，研究面较为狭窄，而且实用性较差。

区域能源互联网运行涉及电、气、热等多种能源形式的耦合，其能流优化的数学本质是大规模非凸优化问题。目前关于能源互联网的多能流优化问题往往通过构建一个复杂的非线性优化问题，并采用相应的启发式算法求解，此类方法存在收敛性较差，计算速度慢等问题。能源互联网的多能流优化问题可以看做是一种非凸优化问题，能源互联网系统中存在大量优化问题，较高比例是混合整数规划问题，即变量中存在整数变量。整数变量的存在，很大程度上增加了计算难度。高效、准确的求解这些问题可以为实际生产带来明显的效益。

对于非线性问题，可以通过线性化的方法转换为线性问题求解。提高线性混合整数规划算法的计算效率和精度，对于求解电力系统中的各种实际问题都有着重要的研究意义。线性混合整数规划问题在计算求解时，有着大量计算信息被浪费、计算出现零步长及迭代循环，计算效率存在提升空间等问题。

能源互联网运行优化问题引入了多种能源，模型优化复杂，规模很大，搜索空间巨大。目前基于优化求解器的求解方法是基于分支定界算法，由于能源互联网问题的复杂性，其求解效率低。

发明内容

为了解决区域能源互联网传统优化方法求解效率低的问题，本发明提供了一种区域能源互联网运行优化方法、系统、设备及介质。本发明的方法针对能源互联网优化运行提供了基于机器学习分支策略学习方法，可利用历史节点信息提高求解速度，提高优化问题求解效率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种区域能源互联网运行优化方法，包括：

获取区域综合能源系统设备组成和参数，构建区域综合能源模型，以区域综合能源模型的运行成本最小为优化目标，建立区域综合能源系统稳态模型；

基于所述区域综合能源系统稳态模型构建区域综合能源系统的线性混合整数规划模型；

通过基于机器学习的分支算法求解所述线性混合整数规划模型，得到优化参数解用于区域能源互联网运行优化。