(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 202111487098.4 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 国网辽宁省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 110006 辽宁省沈阳市和平区四平街 39-7号 申请人 国网辽宁省电力有限公司 　 国家电网有限公司 　三峡大学 (72)发明人 李胜辉　赵清松　郝建成　马辉　 孙峰　杨安全　戈阳阳　张强　 董鹤楠　张冠锋　谢赐戬　程绪可　 张潇桐　谢冰　王超　袁鹏　李平　 (74)专利代理 机构 辽宁沈阳国兴知识产权代理 有限公司 21 100 代理人 何学军　侯景明(51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) H02J 3/32(2006.01) G06N 3/00(2006.01) G06N 3/12(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) (54)发明名称 一种基于新能源最大消纳及发电成本最优 的混合调度方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于新能源最大消纳及 发电成本最优的混合调度方法， 本发 明首先构建 新能源消纳最大以及综合能源系统运行成本最 小的目标函数、 能量平衡约束条件、 系统供能设 备约束条件、 储能装置约束条件以及旋转备用约 束条件； 然后将上述约束条件作为非支配排序遗 传算法和多目标粒子群算法的约束条件， 通过融 合非支配排序的遗传算法和多目标粒子群算法， 对上述多目标函数求最优解； 最后在迭代过程 中， 根据拥挤距离对种群进行排序， 根据排序结 果将整个种群 分为两部分， 其中最好的一半种群 通过非支配排序遗传算法优化， 另一半种群由多 目标粒子群算法进行优化， 使它们围绕最佳解决 方案收敛。 本申请提供的方法能有效促进新能源 的消纳以及减少系统运行成本 。 权利要求书6页 说明书10页 附图4页 CN 114362241 A 2022.04.15 CN 114362241 A 1.一种基于新能源最大消纳及发电成本最优的混合调度方法， 其特征在于， 包括如下 步骤： 步骤1， 建立基于新 能源消纳能力及发电成本的优化模型， 构建新能源消纳最大目标函 数以及综合能源系统运行成本最小目标函数， 能量平衡约束 条件、 系统供能设备约束 条件、 储能装置约束条件以及旋转备用约束条件； 步骤2， 设定种群数量pop、 迭代次数gen、 目标函数数量M、 决策变量个数V、 惯性权重w、 个体学习系数c1、 全局学习 系数c2、 速度向量fori； 步骤3， 通过非支配排序的遗传算法， 迭代求解最好的一半种群的新能源消纳能力及发 电成本的最优值； 步骤4， 通过多目标粒子群算法， 迭代求解另一半种群的新能源消纳能力及发电成本的 最优值； 步骤5， 通过混合非支配排序的遗传算法和多目标粒子群算法， 迭代求解新能源消纳能 力及发电成本优化模型的最优值。 2.根据权利要求1所述的一种基于新能源最大消纳及发电成本最优的混合调度方法， 其特征在于， 步骤1中所述 新能源消纳最大目标函数， 表达式如下： 其中， 目标函数f1(x)表示新能源消纳最大， 包括风光联合出力最大； 和 分别表示t 时刻的风电和光电的输出功率， T表示系统调度周期内的小时数。 3.根据权利要求1所述的一种基于新能源最大消纳及发电成本最优的混合调度方法， 其特征在于， 步骤1中所述综合能源系统运行成本最小目标函数， 表达式如下： 其中， 目标函数f2(x)表示综合能源系统运行 成本最小， 包括热电联产机组的燃 料成本、 P2G运行成本、 微型燃气轮机的运行成本、 弃风惩罚成本、 弃光惩罚成本、 环 境成本和碳交易 成本； 热电联产机组的总燃料成本， 表达式如下： 其中， C1为热电联产机组的总燃料成本； Cpi、 Cci和Chi分别表示第ith个带阀点效应的纯 动力机组、 第ith个热电联产 机组和ith个纯热机 组的燃料成本； Pi是第ith个热电联产机 组的权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114362241 A 2发电量， Oi是第ith个热电联产机 组产生的功率， Hi是第ith个热电联产 机组产生的热量， Ti是 第ith个仅供热机组产生的热量； 系数ai,bi,ci表示第ith个发电机的燃料成本系数， 系数di和 ei是用于合并发电机i的阀点效应的系数， αi, βi,γi, δi, εi, ζi是第ith个CHP单元的系数， ηi, θi, λi是第ith个热电单 元的成本系数； P2G设备的运行成本， 表达式如下： 其中， C2为P2G设备的运行成本， c1为运行成本系数， d1为设备所需CO2成本系数； 微型燃气轮机的运行成本， 表达式如下： 其中， C3为微型燃气轮机的运行成本， a3为运行成本系数； 弃风现象引发的惩罚成本， 表达式如下： 其中， C4为弃风惩罚成本， a4为惩罚成本系数； 弃光现象引发的惩罚成本， 表达式如下： 其中， C5为弃光惩罚成本， a5为惩罚成本系数； 环境成本， 表达式如下： 其中， C6为环境成本， a6为环境成本系数； 碳交易成本， 表达式如下： C7＝ λ(Ep‑EL) 其中， λ为市场上的碳交易 价格； Ep为实际的碳 排放量； EL为无偿碳 排放额。 4.根据权利要求1所述的一种基于新能源最大消纳及发电成本最优的混合调度方法， 其特征在于， 步骤1中所述能量平衡约束条件， 包括电能平衡约束、 热能平衡约束和冷能平 衡约束； 电能平衡约束， 表达式如下： PPV+PWT+PMT+PES+PGP＝PEB+PHP+PEC+PL               (9) 其中， PPV为系统光伏发电输出的电功率， PWT为系统风力发电输出的电功率， PMT为微燃 机输出的电功率， PES为储能系统的储存功率， PGP为系统从大电网的供电功率， PEB为电锅炉 耗电功率， PHP为电热泵的耗电功率， PEC为电制冷机的耗电功率， PL为系统电负荷； 热能平衡约束， 表达式如下： QMT,h+QGB+QHP,h+QEB+QTES＝PLh                      (10)权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114362241 A 3