基于电热信息不对称的电热能源系统调度方法及相关装置与流程

本技术涉及电热网联合调度，尤其涉及基于电热信息不对称的电热能源系统调度方法及相关装置。

背景技术：

1、综合能源系统可以打破不同能源之间的壁垒，提高电力系统的灵活性，促进可再生能源消纳。随着电热联产机组、热泵、电锅炉等能量转换设备的普及，电力系统和集中供热系统之间的耦合逐渐加深，进而形成电-热综合能源系统。考虑集中供热网络储能特性的电热联合优化调度可以促进可再生能源消纳，降低电-热综合能源系统运行总成本。电热联合优化调度可以分为集中式优化调度和分布式优化调度两种。但是集中式优化调度与综合能源系统的分布式结构不兼容。而分布式优化调度可以充分保护不同主体隐私。

2、现有的电热联合优化调度研究通常基于集体理性，即最大化电-热综合能源系统的总效用。相对电热单独优化调度，虽然电热联合优化调度会使总成本减少，但同时会让集中供热系统的个体利益受损。因此，基于集体理性的电热联合优化调度不是激励相容的。

3、为了实现激励相容，现有研究分为两大类：市场博弈方法和转移支付方法。市场博弈方法可能无法实现总体效益最大化。转移支付方法是电力系统分享一些合作剩余给热力系统，使双方的运行总成本均减少。然而，合作剩余最优分配比例的计算相对复杂，不易操作。此外，电网和热网处于信息不对称的状态，无法识别虚假信息，从而很可能造成信息欺诈；即热网可能夸大自身的损失，以骗取更多的转移支付。所以，在电-碳市场机制下，电网和热网隶属信息不对称下的不同主体，存在隐私泄露、信息欺诈、利益分配不均等问题。

技术实现思路

1、本技术提供了基于电热信息不对称的电热能源系统调度方法及相关装置，用于解决现有电-碳市场机制下，电网和热网隶属信息不对称，导致存在隐私泄露、信息欺诈等技术问题。

2、有鉴于此，本技术第一方面提供了基于电热信息不对称的电热能源系统调度方法，包括：

3、根据预置电热综合能源系统参数构建集中式的电热综合能源系统调度模型，所述预置电热综合能源系统参数包括电力系统参数、热力系统参数和电热耦合设备参数；

4、采用改进奔德斯分解算法对所述电热综合能源系统调度模型进行分布式求解，得到电热联合优化调度结果；

5、所述改进奔德斯分解算法包括基于多参数规划的欺诈信息识别算法；

6、所述电热联合优化调度结果包括火电机组出力、电热联合机组出力、锅炉出力、弃风量、电力系统调度成本、热力系统调度成本和电热综合能源系统调度成本。

7、优选地，所述根据预置电热综合能源系统参数构建集中式的电热综合能源系统调度模型，之前还包括：

8、获取预置电热综合能源系统参数，所述预置电热综合能源系统参数包括电力系统参数、热力系统参数和电热耦合设备参数；

9、所述电力系统参数包括母线参数、支路参数、火电机组参数、风电场参数和电负荷参数；

10、所述热力系统参数包括节点参数、管道参数、热锅炉参数和热负荷参数；

11、所述电热耦合设备参数包括电热联合机组的运行参数。

12、优选地，所述采用改进奔德斯分解算法对所述电热综合能源系统调度模型进行分布式求解，得到电热联合优化调度结果，包括：

13、基于改进奔德斯分解算法将所述电热综合能源系统调度模型的求解问题转换为热网迭代优化子问题，所述热网迭代优化子问题包括作用约束条件和非作用约束条件；

14、根据所述热网迭代优化子问题对应的拉格朗日对偶函数和kkt条件进行线性方程迭代求解，直至收敛，得到关键域和局部最优成本；

15、基于电网收集热网的所述关键域和局部最优成本获取改进增广主问题函数，并求解所述改进增广主问题函数，得到调度解；

16、判断所述调度解中相邻的所述关键域的所述局部最优成本是否相等，若是，则所述调度解为电热联合优化调度结果。

17、优选地，所述采用改进奔德斯分解算法对所述电热综合能源系统调度模型进行分布式求解，得到电热联合优化调度结果，之后还包括：

18、基于所述电力系统调度成本、所述热力系统调度成本和所述电热综合能源系统调度成本进行合作博弈计算分析，得到电网调度夏普利值和热网调度夏普利值；

19、分别计算基于所述电网调度夏普利值和热网调度夏普利值的电网调度成本和热网调度成本。

20、本技术第二方面提供了基于电热信息不对称的电热能源系统调度装置，包括：

21、模型构建单元，用于根据预置电热综合能源系统参数构建集中式的电热综合能源系统调度模型，所述预置电热综合能源系统参数包括电力系统参数、热力系统参数和电热耦合设备参数；

22、模型求解单元，用于采用改进奔德斯分解算法对所述电热综合能源系统调度模型进行分布式求解，得到电热联合优化调度结果；

23、所述改进奔德斯分解算法包括基于多参数规划的欺诈信息识别算法；

24、所述电热联合优化调度结果包括火电机组出力、电热联合机组出力、锅炉出力、弃风量、电力系统调度成本、热力系统调度成本和电热综合能源系统调度成本。

25、优选地，还包括：

26、参数获取单元，用于获取预置电热综合能源系统参数，所述预置电热综合能源系统参数包括电力系统参数、热力系统参数和电热耦合设备参数；

27、所述电力系统参数包括母线参数、支路参数、火电机组参数、风电场参数和电负荷参数；

28、所述热力系统参数包括节点参数、管道参数、热锅炉参数和热负荷参数；

29、所述电热耦合设备参数包括电热联合机组的运行参数。

30、优选地，所述模型求解单元，包括：

31、问题转化子单元，用于基于改进奔德斯分解算法将所述电热综合能源系统调度模型的求解问题转换为热网迭代优化子问题，所述热网迭代优化子问题包括作用约束条件和非作用约束条件；

32、迭代求解子单元，用于根据所述热网迭代优化子问题对应的拉格朗日对偶函数和kkt条件进行线性方程迭代求解，直至收敛，得到关键域和局部最优成本；

33、增广求解子单元，用于基于电网收集热网的所述关键域和局部最优成本获取改进增广主问题函数，并求解所述改进增广主问题函数，得到调度解；

34、校验判断子单元，用于判断所述调度解中相邻的所述关键域的所述局部最优成本是否相等，若是，则所述调度解为电热联合优化调度结果。

35、优选地，还包括：

36、博弈分析单元，用于基于所述电力系统调度成本、所述热力系统调度成本和所述电热综合能源系统调度成本进行合作博弈计算分析，得到电网调度夏普利值和热网调度夏普利值；

37、成本计算单元，用于分别计算基于所述电网调度夏普利值和热网调度夏普利值的电网调度成本和热网调度成本。

38、本技术第三方面提供了基于电热信息不对称的电热能源系统调度设备，所述设备包括处理器以及存储器；

39、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

40、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的基于电热信息不对称的电热能源系统调度方法。

41、本技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的基于电热信息不对称的电热能源系统调度方法。

42、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：

43、本技术中，提供了基于电热信息不对称的电热能源系统调度方法，包括：根据预置电热综合能源系统参数构建集中式的电热综合能源系统调度模型，预置电热综合能源系统参数包括电力系统参数、热力系统参数和电热耦合设备参数；采用改进奔德斯分解算法对电热综合能源系统调度模型进行分布式求解，得到电热联合优化调度结果；改进奔德斯分解算法包括基于多参数规划的欺诈信息识别算法；电热联合优化调度结果包括火电机组出力、电热联合机组出力、锅炉出力、弃风量、电力系统调度成本、热力系统调度成本和电热综合能源系统调度成本。

44、本技术提供的基于电热信息不对称的电热能源系统调度方法，对构建的电热综合能源系统调度模型采用改进奔德斯分解算法进行分布式优化求解，在此过程中，基于多参数规划的方式对欺诈信息进行识别，防止求解过程中电热系统之间的交互存在欺诈信息，从而克服电热综合能源系统隶属信息不对称的问题，确保求解结果的准确性和可靠性。因此，本技术能够解决现有电-碳市场机制下，电网和热网隶属信息不对称，导致存在隐私泄露、信息欺诈等技术问题。