(19)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 202211252509.6 (22)申请日 2022.10.13 (71)申请人 广西大学 地址 530004 广西壮 族自治区南宁市西乡 塘区大学东路10 0号 (72)发明人 刘辉　韦清尧　谢海敏　汪旎　 马斯宇　黄立冬　 (74)专利代理 机构 广西南宁公平知识产权代理 有限公司 45104 专利代理师 陆福达 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 21/62(2013.01) (54)发明名称 一种气-电-水系统联合调度 的分散式求解 方法 (57)摘要 本发明公开了一种气 ‑电‑水系统联合调度 的分散式求解方法， 包括以下步骤： 1、 获取边界 变量和拉格朗日乘子的初值， 获取罚参数、 校正 因子和收敛精度； 2、 通过依次求解天然气、 电力 和供水系统优化模型， 更新相应边界变量； 3、 更 新拉格朗日乘子， 并校正电力和供水系统对应的 边界变量； 4、 当边界变量和拉格朗日乘子不再变 化时停止更新， 得到气 ‑电‑水系统联合调度方 案。 作为独立运营主体， 气、 电、 水三个系统存在 各自隐私， 不愿共享全部数据信息， 而集中式求 解需要全部数据信息， 同时， 三个系统无法独立 求解则无法保证各自分散自治权。 本发明在很大 程度上保护了气、 电、 水三个系统的数据隐私， 并 保证了各系统的分散自治权 。 权利要求书6页 说明书11页 附图1页 CN 115471123 A 2022.12.13 CN 115471123 A 1.一种气 ‑电‑水系统联合调度的分散式求 解方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)获取边界变量和拉格朗日乘子的初值， 获取罚参数、 校正因子和收敛精度； (2)通过求 解天然气系统优化模型， 更新天然气系统边界变量； (3)通过求 解电力系统优化模型， 更新电力系统边界变量； (4)通过求 解供水系统优化模型， 更新供 水系统边界变量； (5)更新拉格朗日乘子； (6)校正电力和供 水系统对应的边界变量； (7)重复执 行步骤2‑步骤6， 直到最大相对偏差小于收敛精度； (8)输出计算结果， 即气 ‑电‑水系统联合调度方案 。 2.如权利要求1所述的一种气 ‑电‑水系统联合调度的分散 式求解方法， 其特征在于， 所 述天然气系统优化模型以最小成本为优化 目标， 动态天然气模型边界条件有： 节点气负荷 约束、 天然气供气节点的密度和压强约束、 各气节点的质量流量约束、 管道内天然气质量流 量和压强上下限约束式， 描述动态过程的偏微分方程转化为相应的差分形式表示， 具体模 型如下： 权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115471123 A 2式中： Cgas(t)为天然气成本； λ1、 λ3是拉格朗日乘子； k为迭代次数； XgPGT、 XgPP2G分别为天 然气系统最优潮流子问题对应燃气轮机和电转气设备的自变量； YpPGT、 YpPP2G分别为电力系 统最优潮流子问题对应燃气轮机、 电转气设备的自变量； PGT为燃气轮机电功率； PP2G为消耗 的电功率； η为罚参数， η>0； ci,gas(t)为天然气的价格系数； Ngas为燃气轮机数目； Mi(t)是t时 刻燃气轮机消耗天然气的质量流量； ρ 是天然气的密度； M是天然气质量流量； p是天然气管 道压强； c为天然气 温度因子； i是天然气管道起始点； j是天然气管道终止点； Mi和Mj分别是 端点i和j的质量流量； ρi和ρj分别是端点i和j的天然气密度； pi和pj分别是端点i和j的管道 压强； 为管道ij天然气平均流速； d， L和A分别为管道ij的直径、 长度和截面积； λgas为为阻 尼因子； x和Δt分别为空间间隔和时间间隔； p0和ρ0分别为天然气供应节点压强、 密度； Mmax 和Mmin分别是天然气管道质量流量上下限； pmax和pmin分别为天然气管道压强上下限； ηGT表示 燃气轮机气转电效率； MGT为燃气轮机消耗天然气的质量流量； MG‑P2G为天然气质量流量； ηP2G 为电转气设备的电转气效率。 3.如权利要求2所述的一种气 ‑电‑水系统联合调度的分散 式求解方法， 其特征在于： 所 述电力系统优化模型以电力系统成本最低为优化目标， 采用线性化的DistFlow潮流方程模 拟辐射型配电网潮流， 具体模型如下： 式中： Cele(t)为购售电成本； Cwcur为弃风成本； λ1、 λ2、 λ3、 λ4、 λ5是拉格朗日乘子； k为迭代 次数； YpPGT， YpPP2G， YpPpump为电力系统最优潮流子问题对应燃气轮机、 电转气设备和水泵的权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115471123 A 3