(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210888406.2 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 中国能源建 设集团天津电力设计院 有限公司 地址 300180 天津市河东区二 号桥街道毛 毯厂路23号 申请人 天津津电供电设计所有限公司 (72)发明人 赵号　马麟　刘剑　李学斌　 陈世龙　刘晓鸥　 (74)专利代理 机构 天津市三利专利商标代理有 限公司 12107 专利代理师 仝林叶 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/25(2020.01) G06N 3/00(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 一种灵活运行的综合能源系统多目标优化 运行方法 (57)摘要 本发明公开了一种灵活运行的综合能源系 统多目标优化运行方法。 本发明按照下述步骤进 行： 首先建立综合能源系统多目标协调优化运行 模型； 然后基于多代理的综合能源系统多目标优 化运行求解方法， 将调度周期所有时段设置为总 代理， 基于多元负荷特性提出时段子代理划分方 法， 按时段划分为多个时段子代理， 降低变量维 度。 本发明提出综合能源系统协调优化运行方 法， 得到综合能源系统最优 运行策略Pareto最优 解集， 降低综合运行成本， 减少污染气体排放量， 提高系统运行灵活性， 提高综合能源利用率。 权利要求书7页 说明书14页 CN 115358449 A 2022.11.18 CN 115358449 A 1.一种灵活运行的综合能源系统多目标优化 运行方法， 其特 征是， 按照下述 步骤进行： 一、 首先建立综合能源系统多目标协调优化 运行模型： 1.1确定目标函数 综合能源系统多目标协调优化 运行的目标函数包括 三个独立目标， 如下式所示： min F(x)＝[f1(x),f2(x),f3(x)]T 其中F(x)为综合能源能源系统 的多目标协调优化运行目标函数， 以综合能源系统运行 成本最小、 碳排放量最少和灵活性指标最大为目标进行优化； f1(x)为综合能源系统运行成 本最小目标函数， 包括： 风机、 光伏、 电转气设施、 热电联产设施、 燃气锅炉、 电锅炉、 储能设 备、 制冷设备的设备运行维护成本； f2(x)为综合能源系统污染气体排放量最小目标函数， 天然气和电力消耗产生的污染物排放； f3(x)为综合能源系统灵活性指标目标函数； x为系 统运行优化决策变量， 包括： 综合能源系统风机、 光伏、 燃气锅炉、 储能设备等设备的输出功 率、 能源输入功率、 储能设备充放功率； 所述综合能源系统运行成本最小目标函数f1(x)如下式所示； 式中， T为调度运行周期总时段数； 为时段t综合能源系统设备运行维护成本； 为 时段t综合能源系统的能源购置成本； 式中， i为能源供应生产设备编号； Ω1为能源供应生产设备集合； 为第i个能源 供应 生产设备的单位输出能量 的运行维护 成本； 为时段t第i个能源供应生产设备的输出能 量； j为储能设备编号； Ω2为储能设备集合； 为第j个储能设备的单位充放电功率 的运 行维护成本， 为时段t第j个储能设备的充放电功率； 综合能源系统的能源购置成本包括电力购买成本和天然气购买成本， 如下式所示， 默 认系统只能从电网购电不向电网售电； 式中， Ce,t、 Cg,t分别为时段t的电力购买单价和天然气购买单价； Pe,t、 Gg,t分别为时段t 综合能源系统的电力和天然气购买量； 所述综合能源系统运行污染气体排 放量f2(x)如下式所示。 权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115358449 A 2式中， Et,CO为时段t的CO排放量； 为时段t的CO2排放量； 为时段t的SO2排放量； Et,NOx为时段t的NOx排放量； Pe,t为时段t综合能源系统从电网的电力购买量； Ω3为消耗天然 气的能源供应生产设备集合； Gg,i,t为时段t第i个消耗天然气的能源供应 生产设备的天然气 购买量； GgL,o,t为时段t其他天然气负荷功率； αe,CO、 和 分别为消耗电能所 产生的污染气体CO、 CO2、 SO2和NOx的排放系数； αg,i,CO、 和 分别为第i 个消耗天然气的能源供应生产设备产生的污染气体CO、 CO2、 SO2和NOx的排放系数； αg,o,CO、 和 分别为除消耗天然气的能源供应生产 设备以外其他消耗天然气所 产生的污染气体CO、 CO2、 SO2和NOx的排 放系数； 所述； f3(x)综合能源系统灵活性指标目标函数如下式： f3(x)＝FLEESS+Pwr,e+Gwr,g 式中， FLEESS为储能设备利用指标； Pwr,e为调度周期内综合能源系统与上级电网的交互 功率波动率； Gwr,g为调度周期内综合能源系统与天然气网的交 互功率波动率； 式中， 为储能设备的额定容 量； 式中， Pe,max为调度周期内综合能源系统与上级电网的交互功率的最大值； 为调度周 期内综合能源系统与上级电网的交 互功率的平均值； 式中， Gg,max为调度周期内综合能源系统与上级电网的交互功率的最大值； 为调度周 期内综合能源系统与天然气网的交 互功率的平均值； 1.2约束条件 (1)电功率平衡约束 式中， Ω4为产生电能的能源供应生产设备集合； Ω5为储电设备集合； Ω6为消耗电能的 能源供应生产设备集合； Pe,i,t为时段t第i个产生电能的能源供应生产设备发出的电功率； Pe,j,ES‑dis,t为时段t第j个储电设备放电功率； Pe,k,t为时段t第k个消耗电能的能源供应设备 消耗的电功率； PeL,t为时段t的其 他电负荷； Pe,j,ES‑ch,t为时段t第j个储电设备的充电功率； (2)热功率平衡约束权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115358449 A 3