1.一种电气综合能源系统优化调度方法,其特征在于,具体步骤包括:步骤S100、依据电气综合能源系统运营商的调度资源架构,建立系统稳态能量流模型;步骤S200、在系统稳态能量流模型的基础上,建立计及综合需求响应不确定性的系统概率能量流模型,并采用三点估算法获得系统随机状态变量的各阶矩;步骤S300、制定以电气综合能源系统运行收益最大化为目标的电气综合能源系统优化运行方法,确定电气综合能源系统中各节点的销售电价;所述步骤S300中制定以电气综合能源系统运行收益最大化为目标的电气综合能源系统优化运行方法,确定电气综合能源系统中各节点的销售电价,其步骤包括:步骤S301、建立计及综合需求响应不确定性的电气综合能源系统优化运行模型;步骤S302、在所述步骤S301中电气综合能源系统优化运行模型的基础上,制定电气综合能源系统运行收益最大的目标函数;步骤S303、对所述步骤302中的目标函数进行约束,以保证电气综合能源系统安全稳定地运行;所述步骤S301中建立计及综合需求响应不确定性的电气综合能源系统优化运行模型,其采用遗传算法求解计及综合需求响应不确定性的电气综合能源系统优化模型,遗传算法的适应度计算式为:式中,ω 1 和ω 2 均为惩罚因子;u i 和v j 分别为节点电压和节点气压的状态,当节点i的电压越限概率超过6σ约束时,其为1,否则为0,节点气压同理;所述步骤S302中制定电气综合能源系统运行收益最大的目标函数,其表达式为:式中, 和 分别为从上级能源供应商的购电和购买气功率; 为电气综合能源系统运营商自有常规发电机组的输出功率; 和 分别为签订需求响应合同的激励型响应电负荷和气负荷; 和 分别为激励型响应的电负荷和气负荷的单位功率补偿费用; 和 分别为从上级能源供应商的购电价格和购气价格; 和 分别为电气综合能源系统运营商的售电价格和售气价格; 和 分别为电气综合能源系统运营商自有的风电机组、常规发电机组、燃气轮机和电转气设备的单位功率运行费用;maxF为系统节点构成的集合。
2.根据权利要求1所述的一种电气综合能源系统优化调度方法,其特征在于,所述步骤S100中建立的系统稳态能量流模型表示为:W=f(X,Y),式中,W为系统节点输入变量构成的列向量;X为系统待求节点状态变量构成的列向量;Y为系统网络结构参数。
3.根据权利要求2所述的一种电气综合能源系统优化调度方法,其特征在于,稳态能量流模型的计算修正方程式根据扩展牛顿拉夫逊法表示如下:式中,ΔP、ΔQ分别为电力系统节点的有功偏差和无功偏差;ΔG为节点天然气流量偏差;Δθ、ΔU分别为电力系统节点电压的相角偏差和幅值偏差;ΔП为天然气管道节点压力的平方偏差;J为雅可比矩阵。
4.根据权利要求2所述的一种电气综合能源系统优化调度方法,其特征在于,所述步骤S100中系统稳态能量流模型的推导方法包括:建立电气综合能源系统能量流传输模型:天然气网络输送燃气流量与网络中节点压力的表达式为:式中,χ ij 为管道ij的特性常数;i,t表示时段t气网节点i压力的平方值;j,t表示时段t气网节点j压力的平方值;G i,t 为系统中时段t气网节点i流出的燃气量;在电气综合能源系统中,将燃气轮机组和电转气设备的模型简化为关于功能转换效率的线性函数:式中,λ为燃气轮机组的能耗系数; 为燃气耗量; 为有功出力; 为电转气设备的燃气产量; 为P2G设备的电能消耗量;η为电转气设备的电气转换效率;β g 为天然气的热值;建立综合需求响应模型:假定天然气价格为恒定,t时刻价格引导型负荷L i.t 表示为:L i,t =α i (c i,t -c i,0 ),式中,α i 为气网节点i用户响应的灵敏度系数;c i.0 为基准电价;c i,t 为t时刻的电价。
5.根据权利要求1所述的一种电气综合能源系统优化调度方法,其特征在于,所述步骤S200中在系统稳态能量流模型的基础上,建立计及综合需求响应不确定性的系统概率能量流模型,并采用三点估算进行计算,其步骤包括:步骤S201、分别建立综合需求响应不确定性模型、常规负荷不确定性模型和风机的不确定性模型;步骤S202、采用三点估计法计算的概率能量流,并将其状态变量计算结果以概率越限的形式作为优化模型的约束条件。
6.根据权利要求5所述的一种电气综合能源系统优化调度方法,其特征在于,所述步骤S201中建立综合需求响应不确定性模型、常规负荷不确定性模型和风机的不确定性模型的方法如下:建立综合需求响应不确定性模型方法、需求响应量不确定性部分近似采用正态分布的概率模型,其表示为:式中, 为节点i处响应量L的期望值;ΔP IDR 为响应量期望的偏差值;σ IDR 为ΔP IDR 的标准差;建立常规负荷不确定性模型方法、其模型使用正太分布函数来描述:式中,L表示常规电气负荷,即P i,t 、Q i,t 和G i,t ; 为电气负荷的期望值;建立风机的不确定性模型方法、各时段风速v t 符合威布尔分布,风电输出功率P t WT 由下式计算得到:式中, 表示单台风机的额定功率;v in 、v out 和v n 分别表示切入风速、切出风速和额定风速。
7.根据权利要求1所述的一种电气综合能源系统优化调度方法,其特征在于,所述步骤S303中对目标函数进行约束,约束条件包括:a)系统功率平衡约束,为保证系统正常运行,需满足如下能源负荷功率平衡约束:b)系统能流状态变量约束,依据统计学中的6σ原理,设置节点电压和节点气压状态变量的约束为:式中,σ为概率能量流计算结果中各节点电压和节点气压波动的标准差;c)定价范围约束,终端用能用户在一定范围内的电价才会发生需求响应:式中, 和 分别代节点i处电价的死区阈值和饱和区阈值;d)功率交互约束,根据现有实际情况,电气综合能源系统运营商不能将能源传输给上级能源供应商,故针对交互功率有如下约束:e)需求侧负荷响应可调潜力约束,考虑各类负荷自身的可调潜力,各需求侧负荷响应容量有如下约束: