一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法及系统技术方案

本公开提供了一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法及系统，涉及电网运行及控制技术领域，本公开充分考虑各个

【技术实现步骤摘要】
一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法及系统


[0001]本公开涉及电网运行及控制
，具体涉及一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法及系统
。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术
。
[0003]随着能源危机与环境问题日益突出，大力发展可再生资源已成为各国共同关注的焦点
。
然而，可再生能源固有的波动性与不确定性可能危机电力系统（
Electric Power System
，
EPS
）的安全运行
。
电
‑
热综合能源系统
(Integrated Electricity and Heat System
，
IEHS)
能够充分利用区域供热系统
(District Heating System
，
DHS)
的灵活性，是促进可再生能源消纳的有效途径之一，目前已成为未来能源互联网发展的重要方向
。
[0004]由于在电
‑
热综合能源系统中，需要通过多种能源设备协同运行以实现燃料能源及可再生能源的充分利用，目前许多学者已对其分布式协同调度问题开展了广泛研究，但大多数研究往往仅针对单区域
IEHS
的分布式调度问题，即同一区域内一个
EPS
与多个
DHS
的分布式协同优化调度
。
>而在实际应用中，电力系统互联趋势逐渐增强，不同区域的
IEHS
联系日益紧密，各个区域
IEHS
之间的协同运行需求日益增加，仅考虑单一
IEHS
的研究无法完全满足现实需求，亟需研究多区域
IEHS
分布式协同调度算法
。
考虑到各区域内的
EPS
与
DHS
的隐私性，同单区域
IEHS
分布式协同调度相比，多区域互联
IEHS
分布式协同调度需要收敛性更强
、
信息交互次数更少的分布式协同算法
。
此外，由于在实际多区域互联
IEHS
协同调度中，各
EPS
中含不确定性的可再生能源之间存在时间
、
空间关联特性，进一步加剧了分布式求解难度
。

技术实现思路

[0005]本公开为了解决上述问题，提出了一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法及系统，充分考虑各个
IEHS
中可再生能源的出力不确定性和时空关联性，提出针对多区域互联
IEHS
的三层分布式可信分布鲁棒优化调度模型
。
同时，基于双步投影算法，提出针对多区域互联
IEHS
的快速分布式协同算法，以实现多区域
IEHS
调度问题的快速分布式求解
。
[0006]根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法，包括：获取多区域互联电
‑
热综合能源系统，基于解耦思想对所述多区域互联电
‑
热综合能源系统可再生能源不确定性进行分解，并构建基于
Wasserstein
距离与一阶矩信息的混合模糊集；基于上述混合模糊集建立基于混合模糊集的多区域互联电
‑
热综合能源系统分布鲁棒优化多时段调度模型；
基于对偶理论
、Bonferroni
不等式与
CVaR
近似方法，将多区域互联电
‑
热综合能源系统分布鲁棒优化多时段调度模型中含随机变量的目标函数
、
联合机会约束与鲁棒约束转化为确定性线性模型；基于高斯消元算法及
FME
算法对电力系统调度模型和区域供热系统调度模型进行预投影，然后基于改进的局部投影方法实现电力系统和区域供热系统调度模型子问题的分布式求解以及各多区域互联电
‑
热综合能源系统之间的分布式协同，并基于区域供热系统调度模型在协同过程中模型的不变性，利用临界域的存储与快速搜索机制进行分布式协同优化
。
[0007]根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度系统，包括：模型构建模块，用于获取多区域互联电
‑
热综合能源系统，基于解耦思想对所述多区域互联电
‑
热综合能源系统可再生能源不确定性进行分解，并构建基于
Wasserstein
距离与一阶矩信息的混合模糊集；基于混合模糊集建立基于混合模糊集的多区域互联电
‑
热综合能源系统分布鲁棒优化多时段调度模型；模型转化模块，用于基于对偶理论
、Bonferroni
不等式与
CVaR
近似方法，将多区域互联电
‑
热综合能源系统分布鲁棒优化多时段调度模型中含随机变量的目标函数
、
联合机会约束与鲁棒约束转化为确定性线性模型；协同调度优化模块，用于基于高斯消元算法及
FME
算法对电力系统调度模型和区域供热系统调度模型进行预投影，然后基于改进的局部投影方法实现电力系统和区域供热系统调度模型子问题的分布式求解以及各多区域互联电
‑
热综合能源系统之间的分布式协同，并基于区域供热系统调度模型在协同过程中模型的不变性，利用临界域的存储与快速搜索机制进行分布式协同优化
。
[0008]与现有技术相比，本公开的有益效果为：本公开提出的一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法，针对多区域
IEHS
分布式协同调度中存在的问题，本专利技术充分考虑了各个
IEHS
中可再生能源的出力不确定性和时空关联性，提出了针对多区域互联
IEHS
的三层分布式可信分布鲁棒优化调度模型
。
同时，本公开基于双步投影算法，提出了针对多区域互联
IEHS
三层分布式可信分布鲁棒优化调度协同方法，能够在保证各区域
IEHS
之间及各
EPS
与
DHS
之间隐私性的同时，准确且高效的实现多区域
IEHS
调度问题的快速分布式求解，具有很好地实际应用，以实现多区域
IEHS
调度问题的快速分布式求解，大大提升分布式调度的求解效率与灵活性
。
[0009]本公开填补了多区域互联
IEHS
分布式协同调度的空白之处，可实现各
IEHS
之间及各
DHC
和
EPS
的快速分布式协同，保证电
‑
热综合能源系统的高效运行
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法，其特征在于，包括：获取多区域互联电
‑
热综合能源系统，基于解耦思想对所述多区域互联电
‑
热综合能源系统可再生能源不确定性进行分解，并构建基于
Wasserstein
距离与一阶矩信息的混合模糊集；基于混合模糊集建立基于混合模糊集的多区域互联电
‑
热综合能源系统分布鲁棒优化多时段调度模型；基于对偶理论
、Bonferroni
不等式与
CVaR
近似方法，将多区域互联电
‑
热综合能源系统分布鲁棒优化多时段调度模型中含随机变量的目标函数
、
联合机会约束与鲁棒约束转化为确定性线性模型；基于高斯消元算法及
FME
算法对电力系统调度模型和区域供热系统调度模型进行预投影，然后基于改进的局部投影方法实现电力系统和区域供热系统调度模型子问题的分布式求解以及各多区域互联电
‑
热综合能源系统之间的分布式协同，并基于区域供热系统调度模型在协同过程中模型的不变性，利用临界域的存储与快速搜索机制进行分布式协同优化
。2.
如权利要求1所述的一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法，其特征在于，基于解耦思想对所述多区域互联电
‑
热综合能源系统可再生能源不确定性进行分解，包括：基于解耦的思想，将可再生能源出力分解为预测出力与含不确定性的预测误差，此时可再生能源的不确定性仅存在于预测误差中，而预测误差认为不存在时空关联特性，其分解过程可表述如下：其中，为
t
时刻风电机组的预测出力；为
t
时刻风电机组的预测误差，为一个随机变量；为可再生能源出力分解
。3.
如权利要求1所述的一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法，其特征在于，构建基于
Wasserstein
距离与一阶矩信息的混合模糊集，包括：首先获取历史数据，基于历史数据建立风电出力的经验分布，采用1‑
Wasserstein
距离度量真实分布与修正经验分布间的距离，以便于转化为线性模型，并构建基于
Wasserstein
距离的模糊集，其定义为经验分布为中心的
Wasserstein
球；构建基于一阶矩信息的模糊集，然后基于
Wasserstein
距离的模糊集和一阶矩信息的模糊集共同构成混合模糊集，混合模糊集定义为同时满足基于
Wasserstein
距离与一阶矩信息模糊集的概率分布
。4.
如权利要求1所述的一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法，其特征在于，基于混合模糊集建立基于混合模糊集的多区域互联电
‑
热综合能源系统分布鲁棒优化多时段调度模型，调度模型包括电力系调度模型及区域供热系统调度模型两部分，所述电力系调度模型和区域供热系统调度模型都分别包括目标函数和约束条件
。5.
如权利要求4所述的一种多区域互联电热综合能源系统可信分布调度方法，其特征在于，电力系统调度模型的约束条件包括：功率平衡约束
、
火电机组出力约束
、
风电机组弃
风量约束
、
交换功率约束
、
火电机组旋转备用容量约束
、
线路潮流约束以及爬坡约束；区域供热系统调度模型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正烁，杨畅，曹泽昊，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：