基于自适应鲸鱼算法和灰色聚类模型的综合能源系统调度策略设计

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.05.004

摘要/Abstract

摘要：

针对传统综合能源系统调度策略在复杂电网环境下存在调度准确率低、效率不足的问题,提出一种结合自适应鲸鱼算法与灰色聚类模型的智能化调度策略。通过动态调整惯性权重与收敛因子改进鲸鱼算法,提升其全局与局部搜索能力,并运用灰色聚类模型对设备状态进行评估分级,为调度提供精确信息支撑。试验结果表明,该策略调度准确率与效率均超过99%,在降低系统运行成本与能源损耗的同时,显著提升了系统性能与可靠性。该方法为电力系统智能优化调度提供了有效基础。

关键词: 综合能源系统, 自适应鲸鱼算法, 灰色聚类模型, 调度策略, 实验对比

Abstract:

To address the issues of low scheduling accuracy and low efficiency in traditional integrated energy system scheduling strategies under complex grid conditions,an intelligent dispatch strategy combining the adaptive whale algorithm with a grey clustering model is proposed.The whale algorithm is improved by dynamically adjusting inertia weight and convergence factors to enhance its global and local search capabilities.Additionally,a grey clustering model is employed to evaluate and classify equipment status,providing precise information support for dispatching.Experimental results show that the strategy achieves scheduling accuracy and efficiency of more than 99%,effectively reducing system operational costs and energy losses while significantly improving system performance and reliability.The research concludes that this method provides an effective foundation for intelligent optimization dispatching in power systems.

Key words: integrated energy system, adaptive whale algorithm, grey clustering model, scheduling strategy, experimental comparison

中图分类号:

TM715

霍启敬, 杨柯柯, 蒋玉虎. 基于自适应鲸鱼算法和灰色聚类模型的综合能源系统调度策略设计[J]. 电器与能效管理技术, 2026, 0(5): 23-29.

HUO Qijing, YANG Keke, JIANG Yuhu. Scheduling Strategy Design of Integrated Energy System Based on Adaptive Whale Algorithm and Grey Clustering Model[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2026, 0(5): 23-29.

图/表 10

图1

图2

图3

图4

图5

图6

表1

图7

图8

表2

参考文献 13

[1]	葛磊蛟, 李京京, 李昌禄, 等. 面向零碳园区的综合能源系统优化运行技术综述[J]. 电网技术, 2024, 48(5):1821-1835.
[2]	朱建全, 刘海欣, 叶汉芳, 等. 园区综合能源系统优化运行研究综述[J]. 高电压技术, 2022, 48(7):2469-2482.
[3]	熊军华, 焦亚纯, 王梦迪. 计及电转气的区域综合能源系统日前优化调度[J]. 现代电力, 2022, 39(5):554-561.
[4]	骆钊, 王菁慧, 王华, 等. 考虑碳捕集和电转气的综合能源系统优化调度[J]. 电力自动化设备, 2023, 43(12):127-134.
[5]	胡福年, 周小博, 张彭成, 等. 计及碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度[J]. 太阳能学报, 2024, 45(3):419-427.
[6]	朱海. 基于鲸鱼优化算法改进随机森林的电弧故障检测方法[J]. 电器与能效管理技术, 2024(2):21-27.
[7]	孙惠娟, 刘昀, 彭春华, 等. 计及电转气协同的含碳捕集与垃圾焚烧虚拟电厂优化调度[J]. 电网技术, 2021, 45(9):3534-3544.
[8]	李兴国, 任永峰, 孟庆天, 等. 考虑可控负荷的含CSP和P2G的综合能源系统优化调度[J]. 太阳能学报, 2023, 44(12):552-559. doi: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2022-1394
[9]	刘铠诚, 王关涛, 白星振, 等. 基于主从博弈的园区级综合能源系统动态定价与低碳经济调度[J]. 高电压技术, 2024, 50(4):1436-1445.
[10]	李振坤, 刘乾, 郭维一, 等. 计及用户用能行为的综合能源微网运营商与负荷聚合商主从博弈策略[J]. 南方电网技术, 2022, 16(8):35-46. doi: 10.13648/j.cnki.issn1674-0629.2022.08.004
[11]	王俐英, 林嘉琳, 宋美琴, 等. 考虑需求响应激励机制的园区综合能源系统博弈优化调度[J]. 控制与决策, 2023, 38(11):3192-3200.
[12]	李鹏, 吴迪凡, 李雨薇, 等. 基于综合需求响应和主从博弈的多微网综合能源系统优化调度策略[J]. 中国电机工程学报, 2021, 41(4):1307-1321.
[13]	刘畅, 刘文霞, 高雪倩, 等. 基于主从博弈的配电网多综合能源系统协调规划[J]. 电力自动化设备, 2022, 42(6):45-52.
	王佳惠, 牛玉广, 陈玥, 等. 电-碳联合市场下虚拟电厂主从博弈优化调度[J]. 电力自动化设备, 2023, 43(5):235-242.

参数	数值
种群规模/个	30
最大迭代次数/次	500
惯性权重初始值	0.9
惯性权重最终值	0.4
收敛因子初始值	2.5
收敛因子动态调整系数	0.1
交叉率	0.8
变异率	0.1
学习因子1	2.0
学习因子2	2.0
种群多样性阈值	0.01

场景	调度策略	调度准确率/%	调度效率/%
场景1	本文策略	99.8	99.7
	LSTM策略	90.5	90.1
	CNN策略	88.4	89.5
	SVM策略	90.5	89.1
场景2	本文策略	99.8	99.8
	LSTM策略	90.7	90.2
	CNN策略	88.6	88.1
	SVM策略	89.6	89.3
场景3	本文策略	99.7	99.8
	LSTM策略	91.3	91.2
	CNN策略	90.5	89.6
	SVM策略	89.9	89.8
场景4	本文策略	99.9	99.8
	LSTM策略	89.3	90.2
	CNN策略	91.5	91.6
	SVM策略	92.1	89.6

[1]	刘赵鑫, 王涵, 张云霄, 宋宜凯, 曾博, 孙志权. 考虑电气双向耦合的工业园区综合能源系统运行优化研究[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(3): 11-20.
[2]	史盛亮. 融合稀疏编码器和改进蚁群算法的电力系统负荷预测算法设计[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(11): 26-31.
[3]	姜涛, 周慧娟, 张启蒙, 周炜然, 许真. 基于多源热泵协同优化的区域综合能源系统经济调度[J]. 电器与能效管理技术, 2024, 0(4): 13-21.
[4]	吴芳柱, 田园. 基于中低压交直流配电网的工业园区综合能源系统设计探索[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(6): 44-50.
[5]	姜涛, 冉峰旭, 周慧娟, 张启蒙, 张劲松, 周炜然. 考虑土壤热量排取平衡的区域综合能源系统优化调度[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(11): 59-66.
[6]	彭石, 王承民. 综合能源系统混合能流分析方法综述[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(9): 1-7.
[7]	孙浩, 陈永华, 吴维宁, 邢作霞. 区域综合能源仿真分析系统的开发与研制[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(9): 18-26.
[8]	姜涛, 周慧娟, 周炜然, 许真, 张劲松. 基于源荷协同调峰的区域综合能源系统优化调度[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(9): 8-17.
[9]	马春艳, 段青, 沙广林, 赵彩虹, 高健. 考虑平抑电网峰谷的综合能源园区系统优化研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(9): 19-26.
[10]	赵凤展, 李奇, 张启承, 万忠杨, 苏娟, 吴鸣. 考虑多能互补供应特性的综合能源系统经济优化调度[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(9): 45-50.
[11]	万立新, 陆立民, 陆怀谷, 韩钰倩, 葛乐. 基于主从博弈的电氢综合能源系统优化运行方法[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(7): 14-22.
[12]	龚萍, 罗舒琦, 张远欣, 朱永强, 夏瑞华, 段春明. 综合能源系统的技术评价指标体系[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(12): 28-33.
[13]	黄涛, 许志鹏, 葛乐. 考虑风电出力随机特性的氢储能综合能源系统优化调度[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(5): 72-77.
[14]	周洋, 王进, 任胜男, 龚罗文, 刘婷. 计及碳捕集设备的电-气互联综合能源系统低碳经济调度^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(4): 106-112.