[發(fā)明專利]含不確定性預(yù)算調(diào)節(jié)的無平衡節(jié)點(diǎn)微網(wǎng)魯棒調(diào)度方法

有效

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• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107069807B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂智林;湯澤琦;孫順吉;魏卿;許柳;孟澤晨
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 45104
• 代理人: 黃春蓮

本發(fā)明含不確定性預(yù)算調(diào)節(jié)的無平衡節(jié)點(diǎn)微網(wǎng)魯棒調(diào)度方法，以運(yùn)行成本、環(huán)境成本和可再生能源波動最小為目標(biāo)，以系統(tǒng)安全運(yùn)行為約束構(gòu)建微網(wǎng)魯棒優(yōu)化調(diào)度模型，生成最優(yōu)解集。以灰熵關(guān)聯(lián)度為最優(yōu)解集的評價指標(biāo)，建立以灰熵關(guān)聯(lián)度為擇優(yōu)指標(biāo)的微電網(wǎng)魯棒調(diào)度方法。將儲能系統(tǒng)當(dāng)前和歷史的狀態(tài)通過映射法則預(yù)測當(dāng)前微電網(wǎng)調(diào)度的不確定性預(yù)算，最后通過灰熵關(guān)聯(lián)度客觀選出最優(yōu)解作為發(fā)電單元出力指令。本發(fā)明方法能有效增強(qiáng)系統(tǒng)對不確定因素的抗性，具有極強(qiáng)的操作性；不確定性預(yù)算調(diào)節(jié)策略控調(diào)一體，在分配微電源發(fā)電計劃的同時調(diào)節(jié)微電源的控制特性，使微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保地制定發(fā)電計劃，調(diào)度過程具有較好的魯棒性；能有效避免儲能系統(tǒng)過充過放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及含不確定性預(yù)算調(diào)節(jié)的無平衡節(jié)點(diǎn)微網(wǎng)魯棒調(diào)度方法。

背景技術(shù)

近年來，大規(guī)模接入可再生能源有效擴(kuò)大了供電受益面，提高了能量利用率，提升了供電可靠性，促進(jìn)了電力市場發(fā)展和改革，減少了碳排放，降低了線損，減緩了負(fù)荷膨脹增長的壓力。然而，微電網(wǎng)中的不確定性因素成為了微電網(wǎng)應(yīng)用的瓶頸之一，當(dāng)下關(guān)于不確定性因素的研究成為相關(guān)領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

微電網(wǎng)是將分布式電源、負(fù)荷、儲能系統(tǒng)及其控制裝置有機(jī)整合在一起的發(fā)配電系統(tǒng)。其概念源于分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。美、歐、日等國家通過示范性工程和相關(guān)項目推出了與自身相適應(yīng)的微電網(wǎng)經(jīng)典結(jié)構(gòu)。我國堅持“節(jié)約、清潔、安全”的能源發(fā)展戰(zhàn)略方針，意在建設(shè)清潔高效、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系；為此《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》提出了節(jié)約優(yōu)先、立足國內(nèi)、綠色低碳、創(chuàng)新驅(qū)動的四大戰(zhàn)略；建立了國家風(fēng)光儲輸示范工程、浙江舟山東福山島微電網(wǎng)示范工程和國家金太陽水光互補(bǔ)微電網(wǎng)發(fā)電示范工程等多個微電網(wǎng)項目。

對于含風(fēng)光發(fā)電的混合微電網(wǎng)來說，微電網(wǎng)調(diào)度往往以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)，以安全運(yùn)行為約束條件。隨著環(huán)保理念的深入，“清潔”、“綠色”、“可持續(xù)”等概念也成為微電網(wǎng)運(yùn)行過程中的重要要求，并產(chǎn)生了一系列與微電網(wǎng)有關(guān)的環(huán)境技術(shù)指標(biāo)和目標(biāo)期望。但鑒于光電出力和負(fù)荷在時空分布上具有波動性、間歇性和隨機(jī)性，當(dāng)系統(tǒng)功率波動較大時，系統(tǒng)電壓和頻率會超出運(yùn)行范圍，從而影響微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性甚至引發(fā)電力系統(tǒng)事故。因此，如何在不確定環(huán)境中實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行有著重要意義。

當(dāng)前，電力系統(tǒng)主要通過增加調(diào)度過程中的備用容量，并依賴于事實(shí)調(diào)度的調(diào)節(jié)能力來應(yīng)對微電網(wǎng)中的不確定性因素。但備用增加會引起系統(tǒng)年計算費(fèi)用的增加。而事實(shí)調(diào)度主要包括快速調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組，切負(fù)荷、棄風(fēng)電光電等操作，但快速調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組會產(chǎn)生較高的發(fā)電費(fèi)用，切負(fù)荷可能造成覆蓋區(qū)域斷電，棄風(fēng)電光電造成可再生能源的浪費(fèi)。為此，不少專家學(xué)者提出了魯棒優(yōu)化調(diào)度模型、概率約束調(diào)度模型等調(diào)度模型，但魯棒優(yōu)化存在保守性選擇的問題，而概率約束需要大量的歷史數(shù)據(jù)支持和置信度選擇的問題。因此，面對微電網(wǎng)運(yùn)行中的不確定因素，如何提高調(diào)度策略魯棒性，減低微電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險成為為電網(wǎng)運(yùn)行的迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出含不確定性預(yù)算調(diào)節(jié)的無平衡節(jié)點(diǎn)微網(wǎng)魯棒調(diào)度方法，實(shí)現(xiàn)在不確定環(huán)境下，在增強(qiáng)系統(tǒng)調(diào)度策略魯棒性的同時防止儲能系統(tǒng)過充過放。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

含不確定性預(yù)算調(diào)節(jié)的無平衡節(jié)點(diǎn)微網(wǎng)魯棒調(diào)度方法，包括以下步驟：

第一步，根據(jù)微電網(wǎng)調(diào)度信息確定參數(shù)，構(gòu)建微電網(wǎng)魯棒調(diào)度模型：

根據(jù)不確定性環(huán)境發(fā)電的總體要求，確定隨機(jī)因素；通過盒式不確定集合描述不確定參數(shù)的波動區(qū)間，以運(yùn)行成本、環(huán)境成本和可再生能源波動最小為目標(biāo)，以微電網(wǎng)調(diào)度安全和下垂控制運(yùn)行要求為約束構(gòu)建微電網(wǎng)魯棒調(diào)度模型；

第二步，通過不確定性預(yù)算調(diào)節(jié)策略預(yù)測不確定性預(yù)測，并將所預(yù)測值傳遞到微電網(wǎng)魯棒調(diào)度模型中：