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图1 综合能源网优化运行的分解协调示意图
首先建立了电热耦合系统的分解优化运行模型;其次,利用Benders分解法对模型进行求解,将模型分解为热力系统主问题和电力系统子问题,通过两个系统之间迭代计算,得出各系统设备的最优出力分配;再次,研究了基于Benders分解法的系统间交互模式,在尽可能保证主子问题各自信息有效保护隔离的前提下,两个系统之间只需要交换隐私化后的参数及Benders约束,最大程度上保护了电/热系统的信息隐私。
图2 光伏-储能-CHP功率流与Benders主子问题变量划分
利用 Benders 分解法中主问题和子问题各自优化的特性,图3将原 Benders 分解法进行改进,通过加密的方式实现信息隐私化,将子问题中包含的主问题信息保护隔离,主问题中包含的子问题信息保护隔离。
图3 信息隐私化后的 Benders 分解算法的模型求解原理
在图3的信息隐私化的迭代交互模式下,基于已建立的电热耦合模型,综合对目标函数和约束条件的分析,总结出电网和热网各自有效保护信息和共享信息。
同时总结出在这样形成信息隐私加密化的主、子问题信息交互模式,包括信息的传递和返回过程。在交互模式下电力系统和热力系统必须遵循以下准则:
结论
该研究显示电热系统在信息隐私保护的情况下进行各自独立的优化,两者的迭代信息遵循一定的机制准则,能够实现总体效益最大化,这是由Benders分解优化原理所保证的。
基于Benders分解法,在调度中心信息加密化的情况下,在实现各系统优化运行的同时,能够保护综合能源系统中不同能源网络或不同设备主体之间的信息隐私,减少信息共享,保护信息安全。
引用本文
张雨曼, 刘学智, 严正, 张沛超. 光伏-储能-热电联产综合能源系统分解协调优化运行研究[J]. 电工技术学报, 2020, 35(11): 2372-2386. Zhang Yuman, Liu Xuezhi, Yan Zheng, Zhang Peichao. Decomposition-Coordination Based Optimization for PV-BESS-CHP Integrated Energy Systems. Transactions of China Electrotechnical Society, 2020, 35(11): 2372-2386.
DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.191468
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