[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

一種考慮孤島運行時間不確定性的多微網故障管理方法，包括如下步驟：S1：將一天連續24h的時間進行離散化處理；S2：建立日前預測模型；S3：根據RES輸出、負荷預測和不確定性孤島時間，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；S5：最小化系統中單個微電網成本，建立微電網運行總成本模型；S6：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；S7：建立微電網群的博弈運行模型，根據步驟S6～S7得到策略集合，各微網尋找最優決策，并計算其是否達到納什均衡。本發明能夠有效提高微電網的經濟性與安全性，有效地最小化負荷削減，降低運行風險。

技術領域

本發明屬于多微網故障管理技術領域,具體涉及一種考慮孤島運行時間不確定性的多微網故障管理方法。

背景技術

近年來，伴隨著不斷加劇的能源危機和日益嚴峻的環境污染，對太陽能、風能等可再生能源的利用已經成為當今社會能源領域的重要工作，微電網由分布式電源、儲能設備、能量變換設備、負荷、監控和保護設備等組成，是一個能夠實現高度自治化的智能化系統,它作為一種提高分布式電源利用率的新型供配電模式和構建智能電網的關鍵環節，以高效性、環保性、經濟性等優點迅速受到世界各國重視。

微電網能夠為大電網提供補充，提高區域供電可靠性和電能質量，微電網有并網運行和孤島運行兩種模式，其中孤島型微電網是指遠離大電網或者發生故障時不能與大電網并網但是具備獨立運行功能的微電網。多微電網系統是一個具有明顯不確定性的系統，其負載波動和內部組成難以準確評估，人們也越來越關注微電網系統故障概率對電力系統運行的影響。考慮到一系列相關因素的概率分布是不同的，使用確定性方法來評估系統是困難的。如果發生故障，微電網孤島運行，此時既要考慮多微網運行模式，又要考慮系統的隨機性，其中包括風光出力的不確定性以及孤島持續時間不確定性，為了解決這些的問題，傳統的研究只針對并離網切換的過程中出現的電能質量問題進行研究，對于孤島只考慮其穩定運行，對負荷系統的管理和優化策略考慮較少。

發明內容

為了克服微電網發生故障，多微網切換運行模式、系統隨機性、風光出力的不確定性以及孤島持續時間的不確定性對電力系統穩定以及負荷管理和優化運行造成不利影響，本發明提出一種適用于多微網的新型故障管理策略。將可再生能源和孤島持續時間的不確定性模擬為兩個獨立的概率，通過蒙特卡羅模擬量化產生大量的隨機場景，引入內部能源價格機制指導有功負荷的消耗行為，從而達到穩定電網波動的目的。在多微網故障時間，基于模型預測(MPC)算法使用新型中斷管理策略以優化單個微電網，基于非合作博弈從而獲得多微網故障時間最佳運行方式。本發明是解決多微網孤島運行時間不確定性下，提高多微網孤島運行模式下的可靠性以及經濟性，實現微電網穩定運行、成本最優與負荷削減最小的目的。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種考慮多微網孤島運行時間不確定性的故障管理方法，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時段，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；