(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 202111218782.2 (22)申请日 2021.10.20 (71)申请人 中国电力科 学研究院有限公司 地址 100192 北京市海淀区清河小营东路 15号 申请人 国网江苏省电力有限公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 周颖　陈宋宋　石坤　韩凝晖　 宫飞翔　陈珂　肖晶　王育槐　 徐荆州　 (74)专利代理 机构 北京安博达知识产权代理有 限公司 1 1271 代理人 徐国文 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/00(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于江水源热泵的供能系统优化调度 方法和系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于江水源热泵的供能 系统优化调度方法和系统， 包括： 获取包含江水 源热泵的微网中各优化时段供能系统的分时电 价、 新能源出力、 电负荷和热负荷； 将各优化时段 供能系统的分时电价、 新能源出力、 电负荷和热 负荷代入预先建立的供能系统协调优化调度模 型中， 利用改进的狼群算法求解供能系统协调优 化调度模型， 得到各优化时段的微网中供能系统 的优化调度策略； 本发明中基于江水源 热泵的供 能系统协调优化运行模型， 实了现江水源热泵参 与优化调度， 可提升负荷密集区电网供需互动响 应能力， 为电网削峰填谷提供支撑， 促进电网平 稳运行； 采用加入信息交互的改进的狼群算法求 解优化调度策略， 提高了搜索效率， 加快了收敛 速度， 提高了精度。 权利要求书4页 说明书13页 附图2页 CN 114091728 A 2022.02.25 CN 114091728 A 1.一种基于江 水源热泵的供能系统优化调度方法， 其特 征在于， 包括： 获取包含江水源热泵的微网中各优化时段供能系统的分时电价、 新能源出力、 电负荷 和热负荷； 将各优化时段供能系统的分时电价、 新能源出力、 电负荷和热负荷代入预先建立的供 能系统协调优化调度模型中， 利用改进的狼群算法求解所述供能系统协调优化调度模型， 得到各优化时段的微网中供能系统的优化调度策略； 其中， 所述供能系统协调优化调度模型是基于各优化时段微网的分时电价、 新能源出 力、 电负荷和热负荷， 以供能系统的总运营成本最小为 目标确定各优化时段对应的供能系 统的优化调 度策略进 行构建的； 所述改进的狼群算法在狼群中狼只的游走行为基于狼只间 的信息交 互。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述供能系统包括： 新 能源发电机组、 微型燃 气轮机、 储能设备和江 水源热泵机组。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述供能系统协调优化调度模型的建立， 包 括： 基于各优化时段供能系统的分时电价、 新能源出力、 天然气价格、 碳排放系数、 电负荷 和热负荷， 以供能系统的总运营成本最小为 目标函数， 以功率平衡约束、 热平衡约束、 新能 源发电功率约束、 微型燃气轮机约束、 江水源热泵机组约束和储能设备约束为约束条件对 所述目标函数进行约束， 建立江 水源热泵的供能系统协调优化调度模型。 4.如权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述目标函数的计算式如下： 式中， F为目标函数的值， CNG(t)为t时刻天然气发电的成本， CHP(t)为t时刻供能系统的 成本， CGR(t)为t时刻微网与电网的交互成本， CEN(t)为t时刻碳排放控制的成本， T为调度周 期。 5.如权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述热平衡约束的计算式如下： 式中， 为第j个江水源热泵在t时刻的加热功率， 为微网在t时刻的总热负荷， NHP为 江水源热泵机组的数量。 6.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述江水源热泵机组约束包括： 加热功率的 上下限约束和启停约束； 所述加热功率的上 下限约束的计算式如下： 式中， Qmin为单台江水源热泵加热功率的下限， Qmax为单台江水源热泵加热功率的上限， 为t时刻第j个江 水源热泵的启停标志， 为t时刻第j个江 水源热泵的加热功率； 所述启停约束的计算式如下：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114091728 A 2式中， NHP为江水源热泵机组的数量， 为t时刻第j+1个江 水源热泵的启停标志。 7.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述利用改进的狼群算法求解所述供能系统 协调优化调度模型， 得到各优化时段的微网中供能系统的优化调度策略， 包括： A1： 利用各优化时段供能系统的分时电价、 新能源出力、 电负荷和热负荷以及碳排放系 数初始化调度方案组成的初代狼群的位置集合， 根据狼群中各狼只对应的调 度方案的目标 函数值在 初代狼群中选择最小的狼只为头 狼； A2： 对狼群 中的各探狼分别在多个方向上基于对应目标函数值更小的其他狼只的位置 进行搜寻， 在搜寻到的目标函数值比当前更小的方向前进一步并更新位置， 判断是否有探 狼搜寻得到位置对应的目标函数值小于 头狼对应的目标函数值： 若是， 则基于头狼的位置和目标函数值次优的狼只的位置， 将狼群中各狼只向头狼靠 拢， 并在靠 拢过程中， 更新头 狼的位置， 转入A3； 否则， 继续搜寻， 转入A3； A3： 判断是否 达到最大搜寻次数： 若是， 则转入A4， 否则转入A 2； A4： 选择对应目标函数值最小的狼只作为头狼， 判断头狼对应目标函数值的大小是否 满足预设条件或是否 达到最大迭代次数： 若任一项为是， 则输出头狼位置对应的调度方案， 否则根据 “优胜劣汰 ”的狼群更新机 制进行群 体更新， 并转入A 2。 8.如权利要求7所述的方法， 其特征在于， 对探狼基于对应目标函数值更小的其他狼只 的位置进行搜寻时， 搜寻到的位置的计算式如下： 式中， 为第i匹探狼k+1次搜寻时在d维的位置， 为第i匹探狼k次搜寻时在d维的位 置， stepa为搜寻步长， gb为探狼在不同方向搜索后猎物气味浓度最高的方向， h为搜寻方向 的个数， 为第i匹探狼k次搜寻时在d维的信息交换系数， 是第y匹探狼k次搜寻时在d 维的位置， 且 对应的目标函数值比 对应的目标函数值更小。 9.如权利要求7所述的方法， 其特征在于， 将狼群中各狼只向头狼靠拢时， 狼只位置的 计算式如下： 式中， 为第i匹探狼k 次搜寻中向头狼靠拢时在d维的位置， 为第i匹探狼k+1次搜 寻中向头狼靠拢时在d维的位置， 为第i匹探狼k+1次搜寻中向头狼靠拢时在d维的前进 速度； 第i匹探狼k+1次搜寻中向头 狼靠拢时在d维的前进速度 的计算式如下：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114091728 A 3