[發明專利]一種用于交直流混合微網的分布魯棒式優化調度方法

有效

• 申請號: 201810384664.0
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108629449B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 顧偉;邱海峰;周蘇洋;吳志;竇曉波;吳在軍
• 申請（專利權）人: 東南大學溧陽研究院;東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;H02J5/00;G06Q50/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

1.一種用于交直流混合微網的分布魯棒式優化調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟10、獲取源荷不確定性預測參數，建立分布型不確定性集；

步驟20、獲取交直流混合微網中各設備的運行成本系數和運行限值，基于步驟10的不確定性集建立交直流混合微網的分布魯棒式優化調度模型；

步驟30、求解分布魯棒式優化調度模型的問題：利用對偶分解法迭代求解該分布魯棒式問題，獲得交直流混合微網的魯棒運行計劃；

所述步驟10中，所獲取的源荷不確定性預測參數包括源荷不確定性預測的標稱值、上偏差值和下偏差值，此外還包括源荷不確定性的時段預算數和置信概率；將源荷不確定性預測參數代入下式建立分布型不確定性集；

式中，Ω和Γ分別為源荷的區間不確定性集和分布函數不確定性集，二者構成源荷分布型不確定性集；w_t、分別是t時段風機最大可輸出功率的實際值、預測標稱值、預測上偏差值和預測下偏差值；和分別為風機出力不確定性的上偏差引入參數和下偏差引入參數；p_t、分別是t時段光伏最大可輸出功率的實際值、預測標稱值、預測上偏差值和預測下偏差值；和分別為光伏出力不確定性的上偏差引入參數和下偏差引入參數；l_dc,t、分別是t時段直流負荷最大功率的實際值、預測標稱值、預測上偏差值和預測下偏差值；和分別為直流負荷不確定性的上偏差引入參數和下偏差引入參數；l_ac,t、分別是t時段交流負荷最大功率的實際值、預測標稱值、預測上偏差值和預測下偏差值；和分別為交流負荷不確定性的上偏差引入參數和下偏差引入參數；w、p、l_dc、l_ac分別為w_t、p_t、l_dc,t、l_ac,t的集合；z為w、p、l_dc、l_ac組成的集合；z*為和組成的集合；f(z)為z的概率分布函數；ρ為z落入Ω的置信概率；υ為z的時段預算數。

2.根據權利要求1所述的一種用于交直流混合微網的分布魯棒式優化調度方法，其特征在于，所述步驟20中，交直流混合微網中各設備的運行成本系數和運行限值包括與風機、光伏、柴油發電機、儲能、雙向換流器及交直流負荷相關的所有的成本系數和運行限值，將成本系數、運行限值、步驟10的分布型不確定性集代入下式建立交直流混合微網的分布魯棒式優化調度模型：

式(3)為該分布魯棒式優化調度模型的目標函數；U_DE,t表示t時段柴油發電機的運行狀態，I_DE,t為t時段柴油發電機的啟動標志位，M_DE,t為t時段柴油發電機的關停標志位，是t時段雙向換流器正向換流運行狀態標志位，是t時段雙向換流器負向換流運行狀態標志位，和分別為柴油發電機的啟動、關停和燃料成本；和分別為柴油發電機、雙向換流器、風機和光伏的運行維護成本；為負荷切除停電懲罰成本；為儲能損耗成本；P_WT,t和P_PV,t分別是風機和光伏在t時段的發電功率；P_DE,t為柴油發電機在t時段的運行功率；和分別為儲能在t時段的充電功率和放電功率；為雙向換流器在t時段從交流母線到直流母線的正向換流功率；為雙向換流器在t時段從直流母線到交流母線的負向換流功率；和分別表示t時段交流區被切除的負荷功率和直流區被切除的負荷功率；

式中的相關成本項根據下式計算得到：

式中，N_t為一個調度周期的總時段數，Δt為一個調度時段間隔；和分別為柴油發電機的啟動、關停和燃料成本系數；a_DE和b_DE為柴油發電機的油耗特性成本系數；為柴油發電機的額定功率；和分別為柴油發電機、儲能、雙向換流器、風機和光伏的運行維護成本系數；為負荷切除停電懲罰成本系數；為儲能損耗成本系數；

該分布魯棒式優化調度模型的約束條件包括：

0≤P_WT,t≤w_t,0≤P_PV,t≤p_t (8)

I_DE,t+M_DE,t≤1,I_DE,t-M_DE,t＝U_DE,t-U_DE,t-1 (11)

式(8)為風機和光伏的發電功率約束；式(9)-(11)為柴油發電機的最小持續開機時間、最小持續關機時間和最大持續開機時間約束，和分別為柴油發電機的最小持續開機時段數限值、最小持續關機時段數限值和最大持續開機時段數限值；q表示柴油發電機狀態變量的起始時段；式(12)為柴油發電機運行功率上下限及爬坡速度約束，和為柴油發電機開機狀態下運行功率的上限值和下限值，和為柴油發電機的單位時段內下爬坡和上爬坡的速率限值；式(13)-(14)為儲能最大充放電功率和儲能荷電狀態約束，和為儲能的最大充電和放電功率限值，SOC^max和SOC^min為儲能允許荷電狀態的上下限值，SOC_t和SOC_t-1分別為t和t-1時段儲能的荷電狀態，SOC₀和為儲能在調度周期的始末荷電狀態限值，η_C和η_D為儲能充放電效率；式(15)-(16)為雙向換流器的換流功率及功率波動約束，和表示正向換流和負向換流的運行功率限值，和表示雙向換流器在相鄰時段功率波動的下限值和上限值；式(17)為各時段交直流被切除負荷運行功率約束，和是t時段交流和直流最大的可切除負荷功率限值；式(18)-(19)為直流區和交流區的功率平衡約束，和為雙向換流器的正向和負向換流效率限值。