含多微能源网的区域综合能源系统协调调度方法研究

The high penetration of Micro Energy Grid(MEG) is helpful for improving the efficient consumption of renewable energy and the energy efficiency. The coordinated optimal dispatch of multi-micro energy grid is the essential issue. .(1) Study on the correlation of distributed energy resources(DER) outputs and its prediction method. A prediction method of DERs based on dynamic Bayesian network is proposed in this project considering the correlation of DER in time series, which is effective to improve the prediction accuracy of DERs and also helpful to improve the accuracy of coordinated Optimal dispatch of multi-MEG..(2) Study on the optimal dispatch method of MEG in multi-scenarios. A receding optimization strategy of MEG dispatch based on model predictive control is proposed to solve the uncertainty of DER and loads, which is the basis of coordinated optimization scheduling of multi-MEG..(3)This project would put forward subsection analytic method of electricity/heat/gas combined response ability of MEG to provide accurate boundary for the optimal dispatch of multi-regional MEG;.(4)A coordinated dispatch model based on Game theory is established to solve the conflicts between different subjects. .(5)The simulation platform of coordinated optimal dispatch of multi-MEG is constructed to verify the theoretical research results and support the future research..A further improvement on the efficient consumption of renewable energy and the energy efficiency is expected by this work.

微能源网的广泛接入为可再生能源高效消纳提供了更多途径也带来了新的挑战，多微能源网的协调调度成为筮待解决的基本问题。首先，研究分布式电源出力相关性分析和预测方法，提出一种基于动态贝叶斯网络的考虑时序相关性的分布式电源出力概率预测方法，以有效提高分布式电源出力预测精度，提升多微能源网协调调度的准确性；其次，研究多场景微能源网优化调度方法，提出一种基于模型预测控制的微能源网滚动优化调度方法，可进一步应对分布式电源出力预测误差和负荷不确定性，为多微能源网协调调度提供基础；提出微能源网外部响应能力分析方法，为多微能源网优化调度提供准确边界。再次，提出基于博弈论的多微能源网协调调度方法，建立主从动态博弈模型，有效解决多微能源网不同利益主体之间的协调调度问题。最后，构建多微能源网协调调度仿真平台，以验证理论研究成果和支撑后续研究。本项目的研究成果将有助于提升多微能源网的可再生能源消纳能力和能效利用效率。

微能源网是未来可再生能源就地高效消纳的主要形式，含有多微能源网的区域综合能源系统协调运行是亟待解决的基本问题，本项目主要解决了四个核心问题：一是，分布式电源出力及负荷的高精度预测问题；二是，微能源网内部优化运行问题；三是，多微能源网间运行博弈问题；四是，微能源网运行策略的仿真模拟问题。本项目获得四项重要理论成果：.（1）针对分布式电源出力与电力负荷的非线性以及波动性问题，本项目应用EEMD技术分析了分布式电源与电力负荷在不同频率分量上的波动特征，开发了基于EEMD-CS-LSSVM短期负荷预测方法，提升了分布式电源源及负荷短期预测精度；.（2）针对区域内分布式电源出力相关性问题，利用气象过程及其时序特征，分析分布式电源出力不同波动过程的波动特征。以波动过程为单位，描绘分布式电源出力序列局部相关性特性，提出一种基于波动划分与时移技术的多分布式电源出力相关性研究方法；.（3）针对微能源网内部优化调度问题，利用电、冷/热、气系统以及各类需求响应在调度时间尺度上的差异性，建立包含慢控制、中间控制和快控制3个子层的日内滚动优化模型，以有效平抑日内源荷预测误差和控制偏差，提出计及需求侧响应的综合能源系统多时间尺度优化调度方法。.（4）针对多微能源网协同优化调度问题，提出了一种基于ADMM-RGS算法的区域综合能源系统多主体协调运行模式和优化方法。多主体协同优化的区域综合能源系统运营模式可以有效响应能源价格和用户需求波动，进而制定最佳购能量和价格制定策略。综合能源服务商通过引入多种能源转换设备和储能设备，实现了电-热、气-热能源间的灵活转换，实现多能互补和源-储-荷协同优化运行。.此外，基于项目上述理论成果，开发了多源接入的综合能源系统运行仿真平台，实现多种能源系统多时间尺度调度和控制联合仿真，为综合能源系统优化运行提供科学分析依据和实践工具。.项目取得知识产权成果包括：发表期刊论文4篇，申请发明专利1项，参加国际会议并发表会议论文1篇。