本發(fā)明公開了一種基于實用化安全域的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化控制方法，所述方法包括：基于實用化安全域，構建包含優(yōu)化目標與運行約束的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化控制模型；采用NSGA?II算法求解上述控制模型，獲得一組最優(yōu)的系統(tǒng)優(yōu)化控制方案集；針對管線出口負荷，通過調整開關狀態(tài)、閥門開放量調整其大小，對管線出口負荷進行相應的削減或者增加，實現(xiàn)工作點在安全域中位置的調整。該方法可以有效的解決區(qū)域綜合能源系統(tǒng)從安全狀態(tài)至安全高效狀態(tài)的控制問題，獲得使系統(tǒng)最快且控制措施經(jīng)濟性最優(yōu)的從安全狀態(tài)移動至安全高效狀態(tài)的控制策略。

技術領域

本發(fā)明涉及綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化控制領域，尤其涉及一種基于實用化安全域的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化控制方法。

背景技術

綜合能源系統(tǒng)(integrated energy system,IES)是“互聯(lián)網(wǎng)+”等先進理念在能源物理層面的具體體現(xiàn)，由于能量轉設備的革新，生活生產(chǎn)方式的改變，可再生能源的大量滲透等原因，其已經(jīng)成為了未來能源利用模式的主要發(fā)展趨勢之一。深度耦合的綜合能源系統(tǒng)在運行過程中面臨潛在的安全隱患，某元件故障后將會影響其他能源子系統(tǒng)的安全運行，相較于傳統(tǒng)獨立運行的能源系統(tǒng)，綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃設計、運行調度、安全分析、保護控制等方面將面臨新的挑戰(zhàn)。安全可靠作為能源系統(tǒng)運行的最基本要求，是規(guī)劃、運行、交易等方面研究的基礎，是綜合能源系統(tǒng)的重要研究方向之一。目前關于綜合能源系統(tǒng)安全性的研究大多基于傳統(tǒng)的逐點法，通過逐點仿真校驗局部有限個運行點來判斷安全狀態(tài)，獲取的安全信息較為片面，而且計算量大、耗時長，不適用于在線安全分析。利用安全域的方法可以有效便捷地觀察系統(tǒng)安全邊界，根據(jù)工作點在安全域內的相對位置獲取系統(tǒng)安全狀態(tài)、安全距離、安全裕度、調整方向等各種安全信息，極大的提高了安全評估的效率，簡化了與安全性相關的各種最優(yōu)化問題的求解。

區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化控制的目標是使區(qū)域綜合能源系統(tǒng)維持在正常、高效的安全運行狀態(tài)。利用安全域分析工具，調度員可以獲取系統(tǒng)安全運行的完整邊界，此外，根據(jù)工作點與安全域的相對位置，還可以得到工作點的安全狀態(tài)、安全距離、安全裕度等各種安全信息。基于安全域的系統(tǒng)安全性信息為調度員實施安全控制措施奠定了基礎，是調度員進行決策判斷的依據(jù)。

因此，有必要基于實用化區(qū)域綜合能源系統(tǒng)安全域理論，研究區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化控制措施。如何對區(qū)域綜合能源系統(tǒng)所帶負荷進行調控，如何在考慮調控措施經(jīng)濟性的基礎上使系統(tǒng)達到安全性與高效性均衡的運行狀態(tài)，是亟待解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種于實用化安全域的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化控制方法，該方法可以有效的解決區(qū)域綜合能源系統(tǒng)從安全狀態(tài)至安全高效狀態(tài)的控制問題，獲得使系統(tǒng)最快且控制措施經(jīng)濟性最優(yōu)的從安全狀態(tài)移動至安全高效狀態(tài)的控制策略，詳見下文描述：

一種基于實用化安全域的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化控制方法，所述方法包括：

基于實用化安全域，構建包含優(yōu)化目標與運行約束的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化控制模型；

采用NSGA-II算法求解上述控制模型，獲得一組最優(yōu)的系統(tǒng)優(yōu)化控制方案集；

針對管線出口負荷，通過調整開關狀態(tài)、閥門開放量調整其大小，對管線出口負荷進行相應的削減或者增加，實現(xiàn)工作點在安全域中位置的調整。

所述區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化控制模型具體為：

(1)優(yōu)化目標I：安全程度函數(shù)

式中，表示安全程度函數(shù)中的最大值；

(2)優(yōu)化目標II：效率程度函數(shù)

式中，表示效率程度函數(shù)中的最大值；

(3)優(yōu)化目標III：調控路徑函數(shù)