计及电–热–气–氢耦合的多区域综合能源系统分布式优化

摘要

单一区域综合能源系统（Regional integrated energy system, RIES）在面对大规模、高比例可再生能源接入和日益增长的负荷多样性时难以实现多能协同和灵活调度。针对上述问题，首先构建了计及电、热、天然气及氢气的多能耦合多区域综合能源系统。然后利用拉丁超立方体抽样及K-means算法来捕捉可再生能源和各类负荷的不确定性。随后，针对多子系统参与、多能耦合、多不确定性问题构建了多RIES非合作与基于纳什谈判的P2P(Peer-to-peer)合作模型。对后者利用交替方向乘子法求解出最优策略并通过Shapley值法保证联盟收益的公平分配。仿真结果验证了用所构建的P2P合作模型能够实现多RIES协同和灵活资源互补、提高可再生能源本地消纳率、减少系统碳排放、降低各RIES运行成本和系统对能源网的依赖。

关键词

多区域综合能源系统 / 随机优化 / P2P合作博弈 / ADMM算法 / 收益分配