(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 202211136533.3 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 无锡机电高等职业 技术学校 地址 214000 江苏省无锡市新区旺庄东路 169号 (72)发明人 张波　 (74)专利代理 机构 无锡嘉驰知识产权代理事务 所(普通合伙) 3238 8 专利代理师 贾传美 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06N 3/00(2006.01) H02J 3/46(2006.01) H02J 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于改进粒子群算法的区域综合能源 系统多主体非合作博弈优化调度方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于改进粒子群算法的 区域综合能源系统多主体非合作博弈优化调度 方法。 其包括收集所研究区域各片区内日24小时 的冷、 热、 电负荷数据； 含有多个综合能源站的区 域综合能源系统模型构建； 区域综合能源系统多 主体非合作博弈优化调度模型的建立； 利用改进 粒子群算法求解模型； 得出各IES的最优调度方 案等步骤。 本发 明提供的基于改进粒子群算法的 区域综合能源系统多主体非合作博弈优化调度 方法能够使各IES主体根据自身及相邻IES的运 行信息作出相应决策， 制定最优 出力和电能互动 计划， 既提高了各主体的运行经济性， 又保障了 系统整体的经济性和运行效率， 且保证了运算速 度。 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 CN 115526037 A 2022.12.27 CN 115526037 A 1.一种基于改进粒子群算法的区域综合 能源系统多主体非合作 博弈优化调度方法， 其 特征在于： 包括按顺序执 行的下列步骤： 步骤(1)收集整理数据： 收集包括区域各IES片区一天内的冷、 热、 电负荷功率数据， 电、 天然气价格， 设备运行参数、 风电出力、 光伏出力基础数据； 步骤(2)系统模型构建： 在Matlab建模界面中建立含有多个IES的区域综合能源系统的 供能数学模型； 步骤(3)区域综合能源系统多主体非合作博弈优化调度模型的建立： 确定涉及参与主 体的效用函数、 约束条件以及整体博 弈均衡条件； 步骤(4)利用改进粒子群算法求解上述模型： 包括粒子群算法的构建、 最优折中解的选 取以及对参数进行初始化； 步骤(5)输出 各IES主体的最优调度方案以及各主体运行总成本 。 2.根据权利要求1所述的一种基于改进粒子群算法的区域综合 能源系统多主体非合作 博弈优化调度方法， 其特征在于： 在步骤(3)中， 所述区域综合能源系统多主体非合作博弈 优化调度模型的建立方法包括下列步骤： 步骤(3.1)确定参与主体的效用函数： 区域综合能源系统中各IES主体以其日运行总费 用Ci最低为目标函数， 包括与配电网购/售电费用Ce， i、 购气费Cg， i、 设备运行维护费用Crm， i和 与其有电能互联的IES主体之间购/售电费用Cmg， i， 即 Ui＝minCi＝Ce， i+Cg， i+Crm， i+Cmg， i (1) 其中： 式中： 为时段t第i个IES主体与配电网交互电功率的电价； 为时段t第i个IES主体 与配网交 互的电功率； H为调度周期； 式中： 为第i个IES主体购买天然气的单位热值 价格； 式中： kj为设备j单位时段单位功率运行维护费用； 为第i个IES主体内设备j的输出 功率； n为设备的种类总数； 式中： s为与第i个IES主体有电能互联的IES主体的个数； 为t时段IES主体/向与其相 邻IES主体的售电电价； 为t时段IES主体/向第i个IES主体传输的电功 率； 为t时段第i 个IES主体向与其相邻IES 主体的售电电价； 为t时段第i个IES 主体向IES 主体/传输的电 功率； 步骤(3.2)确定约束条件： 包括各个IES内冷、 热、 电能平衡约束， 设备出力约束， 与配电 网交互功率约束以及相邻IES间交 互功率约束； 电功率平衡约束如公式(6)所示： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115526037 A 2冷功率平衡约束如公式(7)所示： 热功率平衡约束如公式(8)所示： 式中： 分别为第i个IES内的电、 冷、 热负荷功率； 为可以消纳的光伏 输出电功率； 为可以消纳的风机 输出电功率； 设备出力上下限约束如公式(9)所示： 式中： 为第i个IES主体第t时刻设备k消耗(或生产的)电功率； 为第i个IES主体第 t时刻设备k消耗(或生产的)冷(或热)功率； 步骤(3.3)整体博弈均衡条件的确定： 若上述的博弈模型存在Nash均衡点， 则应满足式 (10)： 式中： 为各参与者的策略集。 3.根据权利要求1所述的一种基于改进粒子群算法的区域综合 能源系统多主体非合作 博弈优化调 度方法， 其特征在于： 所述的粒子群算法的构建具体为构建粒子群算法模型： 在 粒子群优化算法中， 搜索空间中的多个粒子协同进化， 根据全局 最优和个体最优指导速度 和位置的更新 来寻找最优解。 4.根据权利要求1所述的一种基于改进粒子群算法的区域综合 能源系统多主体非合作 博弈优化调 度方法， 其特征在于： 所述的最优折中解的选取方法为， 采用平衡考虑所有效用 函数的决策 方法， 将每 个Pareto 最优解对应的多个效用函数值 转换为单个值进行比较。 5.根据权利要求1所述的一种基于改进粒子群算法的区域综合 能源系统多主体非合作 博弈优化调度方法， 其特征在于： 所述的对参数进行初始化： 包括粒子群最大进化次数、 种 群粒子总数、 最大速度、 惯性系数、 加速常数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115526037 A 3