[發明專利]一種考慮孤島運行時間不確定性的多微網故障管理方法

有效

• 申請號: 201810283669.4
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108376999B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 張有兵;王國烽;徐向志;楊曉東;李祥山;余慶輝
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48;G06Q10/04;G06Q10/00;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種考慮孤島運行時間不確定性的多微網故障管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1：考慮離散時間模型，設定調度周期為24h，進行離散化處理，均分為T個時段，對于任意第k時刻，有k∈{1,2,...,T}，且第k時段的時長為Δt；

S2：假設分布式能源微電網的總數為N，根據已有的RES輸出以及負荷預測，建立日前預測模型；

S3：在分布式能源隨機系統中使用最大功率點跟蹤方法，計算分布式能源隨機系統的有功輸出功率和基本負荷預測，根據RES輸出、負荷預測和不確定的孤島時間，采用MC方法生成隨機場景；

S4：根據每一個微網的供需關系，實時確定當前電價，根據步驟S1～S4建立微電網運行總成本模型；

S5：最小化系統中單個微電網成本，其中包括：基本成本、用戶補償成本；

S6：故障狀態下，基于有限時域滾動優化框架，對每個微電網進行優化，使其達到最佳運行狀態；將優化過程中的當前系統運行狀態作為下個優化過程的初始狀態，從而獲得未來短期風光出力預測和短期負載預測，進行實時修正系統偏差；

所述步驟S6的過程如下：

S61.在故障狀態下，對每個微電網進行優化，使其達到最佳運行狀態；將優化過程中的當前系統運行狀態作為每個優化過程的初始狀態，從而獲得未來的短期風光出力預測和負載短期預測，進行實時修正系統偏差；基于單一微電網，考慮輸出和負載預測以及故障時間的不確定性，目標函數重新被定義為：

式中：Q表示RES和負荷預測的隨機性場景，cost₁表示基礎成本之和，cost₂表示用戶補償成本，分別表示儲能電池充放電的最大約束功率；分別表示儲能電池的充放電狀態，且均為一個二進制數，1表示處于充電狀態，0表示處于放電狀態；表示最大功率傳輸約束；表示聯絡線的通斷狀態；當為正數時，表示MG_i向MG_m銷售電力，否則表示向MG_m購買電力，和分別表示表示k時刻i微電網的基礎負荷和有功負荷；公式(15)(16)表明，儲能電池充、放電應約束在儲能電池最大充、放電功率內；公式(17)表明，儲能電池充電和放電狀態無法同時存在；公式(18)表明，傳輸功率應該滿足聯絡線傳輸功率約束限制；公式(19)表明，交易電力應受到其需求的限制；公式(20)表示系統的整體功率平衡；

S62.在每個周期k，基于滾動時域內的優化后的結果，對各微網之間的交互功率進行重新分配，確定最優調度計劃和最大化利潤；為同時實現微電網個體與群體的利益最大化引入非合作博弈，建立微電網群的互聯運行模型如下：

式中：S_i代表了第i個微網的調度策略，N⁺為正整數；表示微電網i與微電網m交互策略；U_i表示第i個微電網的利潤，其值是成本的相反數；

S7：引入非合作博弈，建立非合作博弈模型，根據步驟S6～S7得到策略集合，各微網基于實時電價機制尋找最優決策，并計算其是否達到納什均衡；重復步驟S5～S7，當已確定獲取最佳方案時，多微網系統整體達到最優，終止博弈，得到最優故障管理策略。

2.如權利要求1所述的一種考慮孤島運行時間不確定性的多微網故障管理方法，其特征在于，所述步驟S2中，分布式能源微電網的總數為N，對于任一微電網i＝{1,2…N}，預測模型表示如下：

式中：表示第i個微電網在k時刻內風機、光伏和負荷的實際出力；n＝1,2,3，分別對應風機、光伏與基本負荷；R_n服從U(-1,1)分布值；τ表示預測的時間長度；當τ＝24時，代表此時為日前預測模型；表示風機、光伏和負荷的預測閾值；式中：預測誤差的基本不確定度百分比。