(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 202111435082.9 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 王成福　姚文亮　董晓明　王勇　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 代理人 董雪 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/06(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/00(2006.01) G06Q 10/04(2012.01)G06N 5/04(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 基于合作博弈的园区综合能源系统分布式 优化方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于合作博弈的园区综 合能源系统分布式优化方法及系统， 基于博弈论 建立多园区主体合作博弈模型， 并根据Shapley 值进行利益分配。 其次， 采用交替方向乘子法解 耦不同园区系统间的耦 连， 通过交互迭代实现分 布式优化， 解决多主体参与下的数据隐私保护问 题； 引入条件风险价值量化风光出力不确定性， 提升系统运行安全与经济性。 最后通过仿真算例 系统验证了所提模型在提升整体经济效益、 保证 各主体信息安全性， 以及适应不确定性环境影 响 方面的有效性。 权利要求书2页 说明书15页 附图6页 CN 114374219 A 2022.04.19 CN 114374219 A 1.一种基于合作博 弈的园区综合能源系统分布式优化方法， 其特 征在于， 包括： 分别获取园区综合能源系统燃气轮机的发电功率、 天然气出力、 蓄电池的充放电功率 和压力罐的充放电功率数据； 考虑各园区综合 能源系统之间通过能量交互进行协同优化， 建立多园区综合 能源系统 合作博弈模型， 并确定各园区综合能源系统的利益分配方案； 对多园区综合能源系统合作博弈模型进行解耦， 将条件风险价值量化后加入到解耦后 的合作博 弈模型中， 得到不确定性环境下基于合作博 弈的综合能源系统分布式优化模型； 对所述不确定性环境下基于合作 博弈的综合 能源系统分布式优化模型进行求解， 得到 园区综合能源系统分布式优化 运行策略。 2.如权利要求1所述的一种基于合作博弈的园区综合能源系统分布式优化方法， 其特 征在于， 考虑各园区系统之间通过能量交互进行协同优化， 建立多 园区综合能源系统合作 博弈模型， 具体包括： 其中， T为调度总周期； R为区域数量； 分别表示园区综合能源 系统r中燃气轮机、 可再生能源发电设备、 蓄电池和压力罐的运行成本， 分别 为系统r与配电网和天然气网的交易成本 。 3.如权利要求1所述的一种基于合作博弈的园区综合能源系统分布式优化方法， 其特 征在于， 所述确定各园区综合能源系统的利益分配方案， 具体包括： 基于Shapley值法， 按照每一个园区综合能源系 统对整个多园区综合能源系统的边际 贡献率进行利益分配。 4.如权利要求1所述的一种基于合作博弈的园区综合能源系统分布式优化方法， 其特 征在于， 采用交替方向乘子法解耦不同园区系统间的耦连， 得到解耦后的合作博 弈模型。 5.如权利要求5所述的一种基于合作博弈的园区综合能源系统分布式优化方法， 其特 征在于， 所述 解耦后的合作博 弈模型包括： 其中 ， 表示优化后的园区综合能源系统a的目标函数； 是约束 第k‑1次迭代后的拉格朗日向量乘数； ρ、 β 分别是电网和气网联络线 二次惩罚项的惩罚系数； 分别表示求解系统a的子 问题时， 系统a与b间的电/气联 络线在t时刻传输的电力/天然气功率； 分别表示求解系统b的子问题时， 系统 a与b权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114374219 A 2间的电/气联络线传输的电力/天然气功率； 分别为求解系统a问题时， 互联系 统b传输能量的最新值； 分别表示园区综合能源系统r中燃气轮机、 可 再生能源发电设备、 蓄电池和压力罐的运行成本 。 6.如权利要求1所述的一种基于合作博弈的园区综合能源系统分布式优化方法， 其特 征在于， 将条件风险价值量化后加入到优化后的合作博弈模型中， 得到不确定性环境下基 于合作博 弈的综合能源系统分布式优化模型， 具体包括： 采用区间表达的形式描述风、 光出力不确定性， 将超过接纳区间上限和低于接纳区间 下限的部分利用条件风险价 值进行量 化； 将量化后的条件风险价值加入到解耦后的合作 博弈模型中， 得到不确定性环境下基于 合作博弈的综合能源系统分布式优化模型。 7.如权利要求1所述的一种基于合作博弈的园区综合能源系统分布式优化方法， 其特 征在于， 对所述不确定性环境下基于合作博弈的综合能源系统分布式优化模型进行求解 时， 将模型的非线性部分采用分段线性 化方法进行线性 化处理。 8.一种基于合作博 弈的园区综合能源系统分布式优化系统， 其特 征在于， 包括： 数据获取模块， 用于分别获取园区综合能源系统燃气轮机的发电功率、 天然气出力、 蓄 电池的充放电功率和压力罐的充放电功率数据； 合作博弈模型构建模块， 用于考虑各园区综合能源系统之间通过能量交互进行协同优 化， 建立多园区综合能源系统合作博 弈模型， 并确定各园区综合能源系统的利益分配方案； 合作博弈模型优化模块， 用于对多园区综合能源系统合作博弈模型进行解耦， 将条件 风险价值量化后加入到解耦后的合作博弈模型中， 得到不确定性环境下基于合作博弈的综 合能源系统分布式优化模型； 模型求解模块， 用于对所述不确定性环境下基于合作 博弈的综合 能源系统分布式优化 模型进行求 解， 得到园区综合能源系统分布式优化 运行策略。 9.一种终端设备， 其包括处理器和存储器， 处理器用于实现各指令； 存储器用于存储多 条指令， 其特征在于， 所述指 令适于由处理器加载并执行权利要求 1‑7任一项所述的基于合 作博弈的园区综合能源系统分布式优化方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其中存储有多条指令， 其特征在于， 所述指令适于由终 端设备的处理器加载并执行权利要求 1‑7任一项所述的基于合作博弈的园区综合能源系统 分布式优化方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114374219 A 3