(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 202211156029.X (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 华北电力大 学 （保定） 地址 071003 河北省保定市莲池区永华北 大街619号 华北电力大 学一校区 (72)发明人 李鹏　王加浩　王子轩　殷云星　 文淼　姜磊　潘有朋　李林媛　 徐伟成　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 杜文茹 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) H02J 3/38(2006.01) G06F 113/04(2020.01)G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 考虑设备变工况运行特性的综合能源系统 区间优化方法 (57)摘要 一种考虑设备变工况运行特性的综合能源 系统区间优化方法， 包括： 建立考虑能量转换设 备变工况运行特性的综合能源系统区间优化模 型； 利用非线性区间数表征源荷不确定性， 并对 表征源荷不确定性的非线性区间数进行确定性 转换； 利用能量转换效率表征能量转换设备的变 工况运行特性， 通过数据拟合方式得到能量转换 设备的能量转换效率与 负载率的函数关系， 并对 能量转换效率与负载率的函数关系曲线进行自 适应分段线性化拟合； 对处理后的考虑能量转换 设备变工况运行特性的综合能源系统区间优化 模型进行求解， 得到综合能源系统优化运行方 案。 本发明减小了源荷不确定性带来的不利影 响， 能够提高优化运行方案可靠性和多能源协同 效果。 权利要求书5页 说明书8页 附图1页 CN 115392052 A 2022.11.25 CN 115392052 A 1.一种考虑设备变工况运行特性的综合能源系统区间优化方法， 其特征在于， 包括如 下步骤： 1)建立考虑能量 转换设备变工况运行 特性的综合能源系统区间优化模型； 包括 (1.1)以经济性 为目标， 建立综合能源系统区间优化模型的目标函数： min fC＝Cpe+Com 其中， fC为综合能源系统的运行成本， Cpe为购能成本， Com为设备运维成本； (1.2)建立综合能源系统区间优化模型的约束条件， 所述的约束条件包括能量平衡约 束、 能量供应设备运行约束、 能量 转换设备运行约束、 储能设备运行约束、 外网购能约束； 2)利用非线性区间数表征源荷不确定性， 并对表征源荷不确定性的非线性区间数进行 确定性转换， 包括： (2.1)利用非线性区间数表征源荷不确定性； (2.2)根据表征源荷不确定性的非线性区间数， 修正步骤1)第(1.2)步中的能量平衡约 束、 能量供应设备运行约束； (2.3)对表征源荷不确定性的非线性区间数进行确定性 转换； 3)利用能量转换效率表征能量转换设备的变工况运行特性， 通过数据拟合方式得到能 量转换设备的能量转换效率与负载率的函数关系， 并对能量转换效率与负载率的函数关系 曲线进行自适应分段线性 化拟合； 4)对处理后的考虑能量转换设备变工况运行特性的综合能源系统区间优化模型进行 求解， 得到综合能源系统优化 运行方案。 2.根据权利要求1所述的考虑设备变工况运行特性的综合能源系统区间优化方法， 其 特征在于， 步骤1)第(1.1)步中所述的目标函数中的购能成本为： 其中， Cpe为购能成本； T为调度时段个数； 为第i类能源t时段从配网的购能量； 为 第i类能源t时段配网的购能单价； i代表综合能源系统冷、 热、 电、 气类中的一类能源， 用C表 示冷， 用H表示热， 用E表示电， 用G表示气。 3.根据权利要求1所述的考虑设备变工况运行特性的综合能源系统区间优化方法， 其 特征在于， 步骤1)第(1.1)步中所述的目标函数中的设备运维成本为： 其中， Com为设备运维成本； T为调度时段个数； W为设备总数； 为t时段第w个设备的出 力值； Sw为第w个设备的运维单价。 4.根据权利要求1所述的考虑设备变工况运行特性的综合能源系统区间优化方法， 其 特征在于， 步骤1)第(1.2)步中所述的约束条件具体为： (1.2.1)能量平衡约束： 其中， 为第i类能源t时段从配网的购能量； 为提供第i类能量的能量 供应设备v在权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115392052 A 2t时段的出力； 为将第j类能量转换为第i类能量的能量转换设备u在t时段的出力； 为 存储/释放第i类能量的储能设备r在t时段的出力； 为将第i类能量转换为第j类能量的能 量转换设备u的能量转换效率； Li,t为第i类能源t时段的负荷需求； V为能量供应 设备集合； U 为能量转换设备集 合； R为储能设备集 合； (1.2.2)能量供应设备运行约束： 其中， 为提供第i类能量的能量供应设备v在t+1时段的出力； Δv为能量供应设备v 的爬坡速率； 分别为提 供第i类能量的能量 供应设备v在t时段的出力上限和出 力下限； (1.2.3)能量 转换设备运行约束： 其中， 为将第i类能量转 换为第j类能量的能量转 换设备u在t时段的能耗值； 为 将第i类能量转换为第j类能量的能量转换设备u在t+1时段的出力； Δu为能量转换设备u的 爬坡速率； 分别为将第i类能量转换为第j类能量的能量转换设备u 的出力上 限和出力下限； (1.2.4)储能设备运行约束： 其中， 为存储/释 放第i类能量的储能设备r在t+1 时段的出力； Δr为储能设备r的爬 坡速率； 分别为存储/释放第i类能量的储能设备r的出力上限和出力下限； 为 存储/释放第i类能量的储能设备r在t时段所存储的能量值； 为存储/释 放第i类能量的 储能设备r在t+1时段所存储的能量值； σr为存储/释放第i类能量的储能设备r的自损耗率； 分别为存 储/释放第i类能量的储能设备r的储能上限和储能下限； (1.2.5)外网购能约束： 其中， 分别为第i类能源从配网购能的能量上限和能量下限。 5.根据权利要求1所述的考虑设备变工况运行特性的综合能源系统区间优化方法， 其 特征在于， 步骤2)第(2.1)步中所述的利用非线性区间数表征源荷不确定性包括： (2.1.1)确定源荷不确定性的来源， 包括能量供应设备出力上限的预测误差， 以及冷、权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115392052 A 3