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龙图腾网获悉广西大学申请的专利一种气-电-水系统联合调度的分散式求解方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115471123B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211252509.6，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权一种气-电-水系统联合调度的分散式求解方法是由刘辉;韦清尧;谢海敏;汪旎;马斯宇;黄立冬设计研发完成，并于2022-10-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种气-电-水系统联合调度的分散式求解方法在说明书摘要公布了：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。

本发明授权一种气-电-水系统联合调度的分散式求解方法在权利要求书中公布了：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； 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： 式中：Cgast为天然气成本；λ、λ是拉格朗日乘子；k为迭代次数；XGT、XP2G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；YGT、YP2G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，η0；ci,gast为天然气的价格系数；Ngas为燃气轮机数目；Mt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； 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：Celet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自变量；ZwPGT，ZwPP2G，ZwPpump为供水系统最优潮流子问题对应燃气轮机、电转气设备和水泵的自变量；η为罚参数，η0；cint0和coutt0分别为配电网购电电价和售电电价，采用分时电价；P+t和P−t分别为配电网向主电网购电功率和配电网向主网售电功率，PGt为配网与主网之间交换的有功功率；ci,wcurt为弃风惩罚系数，Nwind为风电机组数目，Pi,wcurt为第i台风电机组在t时刻的弃风功率，Δt为时间间隔；Pi+1t和Qi+1t分别是从配电网节点i+1向节点i+2传输的有功和无功功率；Pi+1,Lt和Qi+1,Lt分别是配电网节点i+1所接负荷的有功和无功；Pi+1,Gt和Qi+1,Gt分别是配电网节点i+1所接电源的有功和无功；xi和ri分别为节点i与节点i+1之间电抗和电阻；V0，Vi和Vi+1分别为节点0，节点i和节点i+1的电压，称为节点0为参考节点；Vi,max和Vi,min分别为Vi的上下限； 所述供水系统优化模型以供水系统成本最低为目标函数，包括水流量平衡约束、蓄水池出水口水头约束、变速水泵的水头增量约束、减压阀水头损失约束，具体模型如下： ， 式中：Cpumpt为水泵成本；λ2、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自变量；ZwPGT，ZwPP2G，ZwPpump为供水系统最优潮流子问题对应燃气轮机、电转气设备和水泵的自变量；η为罚参数，η0；hr是水源的水头；是水负荷的水流量；djt为t时刻节点j的水负荷，记管道的集合为L，qijt表示t时刻管道ij中从节点i流向节点j的水流量；为节点j允许的最小水头，hjt为各节点在t时刻水头；为蓄水池k在t时刻出口水头，为蓄水池k在t时刻入口水头，同时也是水节点k的水头hkt，常数Ak为蓄水池k的横截面积，为蓄水池最大蓄水高度，为本调度周期结束时的蓄水池水位，为本调度周期初始水位；Rijt是时刻t连接在节点i和j之间减压阀产生的水头损失；qw为燃气轮机耗水量，看作燃气轮机取水节点水负荷；βGT为燃气轮机耗水系数；MG-P2G为天然气质量流量；PP2G为消耗的电功率；ηP2G为电转气设备电转气效率；Npump为水泵数目，Pi,pumpt是t时刻第i台水泵消耗的电功率，水泵耗电的电价cint从电网获取；常数αW-P2G取值为479.1kgm3；qW-P2G为电转气设备耗水量；FWp,ij为水管摩擦系数，qWp,ijt是水管水流量，qmax是相应水管允许的最大水流量；ωijt是连接在节点i和j之间水泵的相对转速，即工作转速与额定转速之比，ωij,max是对应的转速上限，系数，，以及是额定转速下评估的水泵参数，ηu为水泵效率，qij,u,max是水泵ij的最大允许水流量； 所述拉格朗日乘子更新公式如下： ， 所述电力和供水系统对应的边界变量校正公式如下： ， 式中，v是校正因子。

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