(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 202210993180.2 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 国网山东省电力公司电力科 学研究 院 地址 250003 山东省济南市 市中区望岳路 2000号 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 程艳　邢家维　孙树敏　李勇　 于芃　王士柏　王玥娇　王楠　 李笋　关逸飞　刘奕元　周光奇　 张兴友　赵帅　王彦卓　常万拯　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 黄海丽(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06F 16/2458(2019.01) G06F 17/13(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 基于能量元数字孪生体的多能源IDR调度方 法及系统 (57)摘要 本公开提供了一种基于能量元数字孪生体 的多能源IDR调度方法及系统， 其属于能源优化 调度技术领域， 所述方案通过数字环 境与物理实 体系统的模 型映射和数据映射， 设计与物理实体 系统典型能量元对应的数字孪生智能体， 以建立 柔性资源孪生体映射； 并在此基础上， 在数字环 境下进行包含能量元的价值取向及社交行为的 主体行为仿真设计， 构建能模拟海量柔性资源的 行为特征的数字孪生体， 进而完成IDR调度， 使得 所述调度方法能够有效满足用户需求， 同时， 在 一定程度上满足低碳目标， 降低了调度成本 。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115438926 A 2022.12.06 CN 115438926 A 1.一种基于能量元 数字孪生体的多能源IDR调度方法， 其特 征在于， 包括： 基于综合 能源系统 的设备物 理模型及其对应的初始状态及约束条件， 创建所述综合 能 源系统的虚拟映射， 实现能量元数字孪生体模型 的构建； 基于综合能源系统的发电历史数 据， 利用深度神经网络对相似日负荷和发电数据进行 预测； 基于综合能源系统物理模型中的参数以及预测的相似日负荷和发电数据对所述能量 元数字孪生体模型进 行修正； 其中， 所述能量元数字孪生体模 型在模拟运行过程中， 通过模 拟运行与设备物理实体的差异， 调整模拟运行模型 的系数， 实现数字孪生和物理实体的同 步； 同时， 反馈于物理实体， 实现物理实体的优化运行； 且在所述能量元数字孪生体中， 通过 计算能量元的影响力值 来衡量综合能源系统中各能量元参与需求响应调度行为的意愿； 对于参与电网调度任务的能量元， 基于不同时段的 电价及预设约束条件， 通过修正后 的能量元数字孪生体进 行多目标优化决策， 得到最优帕雷托解集； 基于所述帕累托解集， 获 得综合能源系统中储能装置的充放电功率、 各 单元的输出功率和联络线的功率。 2.如权利要求1所述的一种基于能量元数字孪生体的多能源IDR调度方法， 其特征在 于， 所述能量元的影响力值的计算， 具体为能量元的贡献能力值、 参与能力值、 隐私预算值 以及活跃度值的加权求和， 其中， 所述贡献能力值基于用户的最大可调能力来确定， 所述参 与能力值基于影响用户决策的外部环境条件及用户满意度来确定， 所述隐私预算值基于用 户贡献的隐私数据进行确定， 所述活跃度值基于用户的历史影响力表现进行确定 。 3.如权利要求1所述的一种基于能量元数字孪生体的多能源IDR调度方法， 其特征在 于， 所述多目标优化决策的优化目标包括分布式能源的维护费用、 与电网、 天然气网和负荷 的交易成本、 以及排 放CO2、 SO2和NOx的环境保护成本 。 4.如权利要求1所述的一种基于能量元数字孪生体的多能源IDR调度方法， 其特征在 于， 所述通过修正后的能量元数字孪生体进行多目标优化决策， 具体采用采用NSGA ‑II算法 进行多目标优化决策。 5.如权利要求1所述的一种基于能量元数字孪生体的多能源IDR调度方法， 其特征在 于， 所述综合能源系统包括多种能量转化设备及通信设备实现电、 热、 天然气及氢不同能源 子系统的耦合， 输出至氢气负荷、 电力负荷 及热负荷。 6.一种基于能量元 数字孪生体的多能源IDR调度系统， 其特 征在于， 包括： 数字孪生模型构建单元， 其用于基于综合 能源系统 的设备物理模型及其对应的初始状 态及约束条件， 创建所述综合能源系统的虚拟映射， 实现能量元 数字孪生体模型的构建； 预测单元， 其用于基于综合能源系统的发电历史数据， 利用深度神经网络对相似日负 荷和发电数据进行 预测； 修正单元， 其用于基于综合 能源系统物理模型中的参数以及预测的相似日负荷和发电 数据对所述能量元数字孪生体模型进行修正； 其中， 所述能量元数字孪生体模型在模拟运 行过程中， 通过模拟运行与设备物理实体的差异， 调整模拟运行模型的系数， 实现数字孪生 和物理实体的同步； 同时， 反馈于物理实体， 实现物理实体的优化运行； 且在所述能量元数 字孪生体中， 通过计算能量元的影响力值来衡量综合能源系统中各能量元参与需求响应调 度行为的意愿； 优化调度单元， 其用于对于参与电网调度任务的能量元， 基于不同时段的 电价及预设 约束条件， 通过修正后的能量元数字孪生体进行多目标优化决策， 得到最优帕雷托解集； 基权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115438926 A 2于所述帕累托解集， 获得综合能源系统中储能装置的充放电功率、 各单元 的输出功率和联 络线的功率。 7.如权利要求1所述的一种基于能量元数字孪生体的多能源IDR调度系统， 其特征在 于， 所述能量元的影响力值的计算， 具体为能量元的贡献能力值、 参与能力值、 隐私预算值 以及活跃度值的加权求和， 其中， 所述贡献能力值基于用户的最大可调能力来确定， 所述参 与能力值基于影响用户决策的外部环境条件及用户满意度来确定， 所述隐私预算值基于用 户贡献的隐私数据进行确定， 所述活跃度值基于用户的历史影响力表现进行确定 。 8.如权利要求1所述的一种基于能量元数字孪生体的多能源IDR调度系统， 其特征在 于， 所述多目标优化决策的优化目标包括分布式能源的维护费用、 与电网、 天然气网和负荷 的交易成本、 以及排 放CO2、 SO2和NOx的环境保护成本 。 9.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上运行的计算机程序， 其特征在 于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1 ‑5任一项所述的一种基于能量元数字孪 生体的多能源IDR调度方法。 10.一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被 处理器执行时实现如权利要求1 ‑5任一项所述的一种基于能量元数字孪生体的多能源IDR 调度方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115438926 A 3