(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 202210838509.8 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 南京邮电大 学 地址 210009 江苏省南京市 鼓楼区新模范 马路66号 (72)发明人 窦春霞　汪浩　岳东　张智俊　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 董建林 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01)G06N 3/00(2006.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 一种基于安全经济的电热综合能源控制方 法 (57)摘要 本发明公开了能源系统控制领域的一种基 于安全经济的电热综合能源控制方法， 包括： 通 过预先训练后的SA ‑PSO‑BP神经网络对综合能源 系统中的可再生能源和多元负荷 进行预测， 根据 可再生能源和多元负荷的预测结构对综合能源 系统进行控制； 所述SA ‑PSO‑BP神经网络的训练 过程包括： 对相关特征进行预处理和筛选获得优 选特征并构建特征训练集； 构建BP神经网络的目 标函数并添加优化调度的电力网络约束和热力 网络约束； 通过特征训练集对BP神经网络进行训 练， 训练过程中利用模拟退火优化的粒子群SA ‑ PSO算法对BP神经网络的权值和阈值进行迭代更 新， 获得SA ‑PSO‑BP神经网络； 本发明通过调整目 标函数中的权值使得对综合能源系统的控制兼 顾安全性和经济性。 权利要求书4页 说明书12页 附图4页 CN 115169916 A 2022.10.11 CN 115169916 A 1.一种电热综合能源系统的控制方法， 其特 征在于， 包括： 通过预先训练后的SA ‑PSO‑BP神经网络对综合能源系统中的可再生能源和多元负荷进 行预测， 根据可 再生能源和多元负荷的预测结构对综合能源系统进行控制； 所述SA‑PSO‑BP神经网络的训练过程包括： 采集综合 能源系统中风电光伏和电热负荷的相关特征， 对相关特征进行预处理和筛选 获得优选特 征并构建特 征训练集； 根据优选特征和综合 能源系统 的输出功率构建BP神经网络的目标函数， 添加优化调度 的电力网络约束和热力网络约束； 通过特征训练集对BP神经网络进行训练， 训练过程中利 用模拟退火优化的粒子群SA ‑PSO算法对BP神经网络的权值和阈值进行迭代更新， 获得SA ‑ PSO‑BP神经网络 。 2.根据权利要求1所述的一种电热综合 能源系统 的控制方法， 其特征在于， 对相关特征 进行预处理的方法包括： 通过3 δ原则剔除风电光伏和电热负荷的相关特 征中的异常数据， 表达公式分别为： 公式中， pi表示同一特征属性第i个样本值， 表示样本均值， δ表示参考标准值， n为采 样个数， pe为剩余误差； 当相关特 征值的剩余 误差pe大于3 δ， 将该相关特 征值进行剔除； 通过拉格朗日插值法填充风电光伏和电热负荷的相关特征中的缺失数据， 表达公式 为： 公式中， xi表示为第i+1个取值点的时间， yi表示第i+1个取值点的特征值； xj表示为第j 个取值点的特征值； L(x)表示给定时间x 对应的特 征插值。 3.根据权利要求2所述的一种电热综合 能源系统 的控制方法， 其特征在于， 对相关特征 进行筛选获得优选特 征的方法包括： 采用皮尔逊相关系数估算相关特 征之间的相关性， 表达公式为： 公式中， X表示特征值向量， Y表示风力发电或者光伏发电或者电负荷或者热负荷需求 的实际值向量， ρXY表示X与Y之间的关联程度； Cov(X,Y)表示X与Y的协方差， σX和σY分别表示 X和Y的标准差； 根据关联程度ρXY由风电光伏和电热负荷的相关特 征中筛选出优选特 征。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115169916 A 24.根据权利要求1或权利要求3所述的一种电热综合能源系统的控制方法， 其特征在 于， 根据优选特 征和综合能源系统的输出功率构建BP神经网络的目标函数的方法包括： 将综合能源系统各时段 各节点的电压绝对偏差和f1归一化为F1； 将购售电成本CE、 购气成本CGAS、 设备运行成本COP和弃风弃光惩罚成本CGWP综合为经济 成本f2且归一化为F2； 构建BP神经网络的目标函数表达公式为： 公式中， λ1和 λ2分别为F1和F2权值； f1max为综合能源系统中各节点电压偏离绝对差值之 和最大值； 为综合能源系统中各设备出力最大成本值； T为综合能源系统的工作总时 段； NV为电节点的数量； 为t时段第i电节点电压与安全边界的差 。 5.根据权利要求4所述的一种电热综合 能源系统 的控制方法， 其特征在于， 电节点电压 与安全边界的差 的计算过程包括： 公式中， 表示第i个电节点t时段电压标幺值， Vmax表示电压标幺值的上限， Vmin表示电 压标幺值的下限。 6.根据权利要求5所述的一种电热综合 能源系统 的控制方法， 其特征在于， 在热网的影 响下利用牛 顿‑拉普逊方法修 正电节点的电压标幺值 计算方法包括： 电节点相对注入功率， 表达公式为： 公式中， Pi和Qi分别表示第i个电节点注入的有功功率和无功功率， Pchp,i和Qchp,i分别表 示第i个电节点中CHP机组有功功率和无功功率， Pes,i和Qes,i分别表示第i个电节点中蓄电池 有功功率和无功功率， Pwd,i和Qwd,i分别表示第i个电节点中风机的有功功率和无功功率， Ppv,i和Qpv,i分别为示第i个电节点中光伏的有功功率和无功功率， Peb,i和Qeb,i分别表示第i 个电节点中电锅炉的有功功率和无功功率， Pload,i和Qload,i分别表示第i个电节点中电负荷 的有功功率和无功 功率；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115169916 A 3