(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 202111454240.5 (22)申请日 2021.12.01 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司南京供电 分公司 地址 210019 江苏省南京市 建邺区奥体大 街1号 (72)发明人 周冬旭　徐荆州　朱正谊　许洪华　 罗兴　 (74)专利代理 机构 北京君有知识产权代理事务 所(普通合伙) 11630 代理人 焦丽雅 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 城市综合能源系统随机鲁棒优化方法及其 应用 (57)摘要 城市综合能源系统随机鲁棒优化方法及其 应用， 该方法是基于狄利克雷混合模 型与变分推 断算法的城市综合能源系统随机鲁棒优化方法， 该方法包括如下步骤： 建立基于数据的随机鲁棒 模糊集； 建立城市综合能源系统随机鲁棒两阶段 优化模型;随机鲁棒两阶段模型的求解。 本发明 综合考虑 多重不确定性， 基于狄利克雷过程混合 模型与变分推断算法对历史数据进行信息挖掘， 构建数据驱动不确定性模糊集， 保留了数据本身 的概率及置信区间信息， 最大程度地结合随机规 划与鲁棒优化的优点， 降低了决策的保守性； 为 实现响应号召实现 “双碳”目标， 在城市综合能源 系统中引入捕集设备， 将碳捕集 设备作为可调度 负荷， 实现城市综合能源系统多能流协同优化运 行。 权利要求书4页 说明书10页 附图1页 CN 114021390 A 2022.02.08 CN 114021390 A 1.城市综合 能源系统随机鲁棒优化方法， 该方法是基于狄利克雷混合模型与变分推断 算法的城市综合能源系统随机 鲁棒优化方法， 其特 征为： 该方法包括如下步骤： 步骤1： 建立基于数据的随机 鲁棒模糊集； 步骤2： 建立城市综合能源系统随机 鲁棒两阶段优化模型； 步骤3： 随机 鲁棒两阶段模型的求 解。 2.根据权利要求1所述的城市综合能源系统随机鲁棒优化方法， 其特征为： 所述步骤1 进一步包括如下内容： 基于狄利克雷过程混合模型理论为城市综合能源系统中存在的各种 风电出力、 光伏出力、 电负荷以及热负荷的不确定性构建模糊集： Πs＝Πs,1∪Πs,2∪Πs,k…∪Πs,K    (6) 其中， Πs为第s类数据驱动不确定性模糊集， Πs,K是第s类中第k簇不确定性模糊集， K是 第s类中簇的个数， 数值大小取决于不确定性数据的复杂性； Λs ,i是比例因子， μs,i， ωs,i， ψs,t是从不确定数据类s中得到的第i个分量的推断结 果， φs,i是不确定度， z是辅助变量， 可控制不确定性之间的相关性。 3.根据权利要求2所述的城市综合能源系统随机鲁棒优化方法， 其特征为： 所述步骤1 进一步包括如下内容： 利用不确定性标签数据上的信息， 提取不同标签数据的概率， 不同标签的不确定性数 据的概率用多项式分布来描述， 采用最大似然估计可以得到各个数据簇的概 率， 为： 其中， Ps,k是第s类中第k簇的概率， 是第i个不确定数据的标签。 H是不确定数据的总 数， Θ(*)是一个指标函数， 定义 为： 其中， 表示第i个不确定数据属于第k簇 。 4.根据权利要求1所述的城市综合能源系统随机鲁棒优化方法， 其特征为： 所述步骤2 进一步包括如下内容： 所述城市综合能源系统的优化调 度分包括日前阶段调 度和实时 阶段 调度； 所述日前阶段调度是在不知道不确定变量情况下做出 的调度决策， 通过决策日前供 应策略以及机组组合以实现售电和售热利益最大化， 在前一天制 定且不能实时改变， 实时 阶段调度是在最坏不确定情况发生下， 调整中断负荷量、 蓄电池充放电、 热泵满足约束负荷 条件， 实现城市综合能源系统利益 最大化。 5.根据权利要求4所述的城市综合能源系统随机鲁棒优化方法， 其特征为： 实现城市综 合能源系统利益 最大化， 其形式如下： 总目标函数：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114021390 A 2式中： ρσ为场景σ 的概 率， 分别表示各自调度阶段的调度变量集合； rel， rheat分别为电 价和热价； ， 为日前和实时市场城市综合能源系统与电网交易的电量， 为正值表示 卖电， 为负值表示买电； 表示CHP机组发电量； 表示总供热量； 表示风力和光 伏发电 量 ； 表示热泵t时刻所消耗的电 量 ； 表示蓄电 池充放电 量 ； 分别表示C HP成本、 储能装置运行成本、 补偿柔 性负荷成本 。 6.根据权利要求4所述的城市综合能源系统随机鲁棒优化方法， 其特征为： 所述日前阶 段调度目标函数为： 式中： 为煤价格， Hcl为煤热值， 86 0为kW·h转化为kcal的单位 转换比率； 所述日前阶段调度目标函数的约束条件如下： 1)热功率平衡约束： 式中： 表示第a台热电联产机组和第o台热泵产热量； 表示热负荷； nchp， nhp分别表示热电联产机组和热泵的总台数； 2)电功率平衡约束： 3)热电联产机组约束： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114021390 A 3