(19)中华 人民共和国 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 202111570352.7 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区回龙观 (72)发明人 延肖何　李睿智　刘念　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 代理人 赵兴华 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/12(2006.01) G06N 5/04(2006.01) G06N 7/00(2006.01) H02J 3/00(2006.01)H02J 3/46(2006.01) H02J 3/14(2006.01) (54)发明名称 一种考虑网络成本的综合能源系统多主体 调控方法及装置 (57)摘要 本发明涉及一种考虑网络成本的综合能源 系统多主体调控 方法及装置， 属于综合能源系统 技术领域， 首先构建考虑电热耦合的综合能量成 本模型和综合网络成本模型， 并考虑光伏出力的 不确定性， 基于条件风险价值理论， 构建基于条 件风险价值的产消者能量管 理优化模 型， 然后构 建综合能源系统中产消者之间的非合作博弈模 型及博弈 互动机制， 最后依照非合作博弈模型及 博弈互动机制， 采用基于差分进化的对角化算法 对基于条件风险价值的产消者能量管理优化模 型进行求解， 获得每个产消者的非合作博弈的最 优均衡策略。 本发明在电热联合的综合能源系统 中考虑网络成本与光伏不确定性， 实现了综合能 源系统整体的最优能量调控。 权利要求书6页 说明书20页 附图3页 CN 114266391 A 2022.04.01 CN 114266391 A 1.一种考虑网络成本的综合能源系统多 主体调控方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 构建考虑电热耦合的综合能量成本模型； 利用长期增量成本 定价方法建立综合网络成本模型； 根据综合能量成本模型和综合网络成本模型， 考虑光伏出力的不确定性， 并基于条件 风险价值理论， 构建基于条件风险价 值的产消者能量管理优化模型； 构建综合 能源系统中产消者之间的非合作博弈模型及博弈互动机制； 所述博弈互动机 制为综合能源运营商对每一 位产消者依次进行寻优 迭代直至每一 位产消者的策略收敛； 根据待调控的综合能源系统的基础参数， 依照基于条件风险价值的产消者能量管理优 化模型及博弈互动机制， 采用基于差分进化的对角化算法对非合作博弈模型进行求解， 获 得每个产消者的非合作博弈的最优均衡策略； 所述最优均衡策略为使每个产消者在一天 内 用能成本最小的电力负荷和热力负荷。 2.根据权利要求1所述的考虑网络成本的综合 能源系统多主体调控方法， 其特征在于， 所述构建考虑电热耦合的综合能量成本模型， 具体包括： 建 立 综 合 能 源 运 营 商 平 衡 系 统 内 负 荷 需 求 时 总 成 本 的 二 次 函 数 为 式中， 为总成本， a0～a5分别为第 一至第五成本系数， Et和Ht分别为t时刻综合能源运 营商供给的电力功率总量和热力功率总 量； 根据所述总成本的二 次函数， 确定每个时刻综合 能源运营商根据边际成本对产消者制 定的电力价格和热力价格分别为 和 式 中， 为t时刻的电力价格， 为t时刻的热力价格， κ、 γ、 μ分别为第一、 第二、 第三能源价格 参数， κ ＝2a3、 γ＝2a4、 μ＝a5； 根据综合 能源系统中产消者的可调控负荷， 确定每个产消者在每个时刻的电力负荷和 热力负荷； 基于光伏发电设备均在最大功率点跟踪的控制下运行原则， 确定每个产消者在每个时 刻的实际光伏出力； 根据所述电力价格、 所述热力价格、 每个产消者在每个时刻的电力负荷、 热力负荷以及 实际光伏出力， 确定考虑电热耦合的综合能量成本模型为 式中， Ci为产消者i一天的综合能量成本， 为产消 者i在t时刻的电力负荷， 为产消者i在t时刻的实际光伏出力， Rt为实际光伏出力总量， 为产消者i在t+τdi时刻消耗的热力 功率， τdi为产消者i的热力负荷距离热源的时间延 迟， T表示 一天。 3.根据权利要求2所述的考虑网络成本的综合 能源系统多主体调控方法， 其特征在于， 所述利用长期增量成本 定价方法建立综合网络成本模型， 具体包括： 利用公式Dl＝max(Pl1,...,PlT)， 确定能源管网流过的峰值功率； 所述能源管网为电力权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114266391 A 2管网或热力管网， 当所述能源管网为电力管网时， Dl表示能源管网l流过的峰值电力功率， Pl1、 PlT分别表示1、 T时刻的电力功率； 当所述能源管网为热力管网时， Dl表示能源管网l流过 的峰值热力功率， Pl1、 PlT分别表示1、 T时刻的热力功率； 根据能源管网流过的峰值功率， 确定能源管网进行投资扩建所需的投资费用折现到当 前的价值为 式中， nl为能源管网l截止到需要投资扩建时的使用年限， Cl为能源管网l的输送容量， r为规划中管网的负荷容量年增长率， PVl为nl 年后能源管网l的投资费用折现到当前的价值， Al为nl年后能源管网扩建需要的投资费用， d 为资金折现率； 根据能源管网流过的峰值功率， 确定能源管网负荷发生变化后进行投资扩建所需的投 资费用折现到当前的价值为 式中， 为能源管网l负荷 发生变化后 截止到需要投资扩 建时的使用年限， ΔPl为能源管 网l发生变化的 负荷， PVlnew为 年后能源管网l的投资费用折现到当前的价 值； 根据能源管网负荷发生变化前、 后进行投资扩建所需的投资费用折现到当前的价值， 利用公式ICl＝δΔPVl＝δ(PVlnew‑PVl)， 确定能源管网应收取的增量网络费用； 式中， ICl为能 源管网l应收取的增量网络费用， δ 为时间系数； 根 据 能 源 管 网 应 收 取 的 增 量 网 络 费 用 ，确 定 综 合 网 络 成 本 模 型 为 式中， LRICi为产消者i一天需要支付的网络成 本， LRICe,i、 LRICh,i分别为产消者i的电力网络 成本、 热力网络 成本， ICel、 IChl分别为能源管 网l应收取的增量电力、 热力网络费用， 分别为节点 n的电力、 热力变化功率。 4.根据权利要求3所述的考虑网络成本的综合 能源系统多主体调控方法， 其特征在于， 所述根据综合能量成本模型和综合网络成本模型， 考虑光伏出力的不确定性， 并基于条件 风险价值理论， 构建基于条件风险价 值的产消者能量管理优化模型， 具体包括： 根据综合 能量成本模型和综合网络成本模型， 确定每个产消者一天的用能成本模型为 Ui＝Ci+LRICi； 式中， Ui为产消者 i一天的用能成本； 考虑光伏出力预测的误差， 将每个产消者一天的用能成本模型转化为由策略变量和光 伏出力集合表示的用能成本模型Ui(θi,R)； 其中， θi为一天内产消者i的策略向量， θi＝ [θi1,..., θiT]， 分别为1、 t、 T时刻产消 者i的策略集合， 为产消 者i在t时刻的电力负荷和热力负荷， R为所有产消者考虑了光伏出力预测的误差的光伏出 力集合， R＝[R1,...,RN]， R1、 RN分别为产消者1、 N考虑了光伏出力 预测的误差的光伏出力， 为产消者i在t时段的光伏出力的实际值， 为t时段产消者i的 光伏出力的预测值， 为产消者i的光伏出力的预测偏差量， 为偏差系数， 服从方差特 定的正态分布；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114266391 A 3