[發明專利]一種交直流配電網多時間尺度優化調度方法及系統

有效

• 申請號: 201911150247.0
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110854932B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 劉磊;張宏偉;舒四海;王帥;肖慶維;李崢;朱振興;周長城;于海波;孫釩;秦福欣
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司青島供電公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種交直流配電網多時間尺度優化調度方法，其特征在于，步驟如下：

利用馬爾可夫鏈-動態場景法生成多時間尺度優化調度所需的分布式能源出力預測場景；

將微型燃氣輪機按照開停機時間的不同分為常規微型燃氣輪機和快速啟動微型燃氣輪機，以馬爾可夫鏈-動態場景法生成的各場景下的總運行成本的期望值之和最小為目標，進行日前調度，得到微型燃氣輪機和儲能裝置的開停機計劃；

利用動態場景法生成風電和負荷的短期預測場景，以各場景下總運行成本的期望值之和最小為目標，以日前調度得到的微型燃氣輪機和儲能裝置的開停機計劃為輸入，進行日內調度，得到常規微型燃氣輪機的出力計劃、聯絡線功率、快速啟動微型燃氣輪機的出力期望值、儲能裝置的出力期望值和儲能裝置儲能狀態的期望值；

以日內調度得到的數據為輸入，以實時優化得到的調度出力值和日前日內優化調度出力值偏差最小為優化目標，對日前日內求出來的調度期望值進行滾動優化和反饋校正，得到快速啟動微型燃氣輪機的出力、儲能裝置的出力和儲能裝置的儲能狀態；

其中，利用馬爾可夫鏈-動態場景法生成多時間尺度優化調度所需的分布式能源出力預測場景，具體為：

(1-1)對分布式能源發電功率或負荷功率的歷史數據進行統計，得到由包含預測值、實測值、預測誤差的數據組組成的樣本，將樣本中的數據轉換為標幺值；

(1-2)生成多個預測盒，設定每個預測盒的寬度，根據歷史數據樣本的預測值大小將樣本放入不同的預測盒；

(1-3)將概率誤差根據設定的標準差離散化為多個區間，計算各個預測盒的誤差狀態向量；

(1-4)根據預測盒內的誤差狀態向量生成各個預測盒的概率密度函數；

(1-5)生成多個均值為零，標準差為Σ的服從多元聯合標準正態分布的隨機向量；

(1-6)通過逆變換，將服從多元聯合標準正態分布的隨機向量轉化成具有相關性的誤差，生成預測時間段內的誤差場景；

(1-7)構建狀態轉移矩陣，通過狀態轉移矩陣構造下一時間段內各個預測盒的誤差狀態向量，然后返回步驟(1-4)繼續進行場景生成。

2.如權利要求1所述的交直流配電網多時間尺度優化調度方法，其特征在于，日前調度具體為：每24小時執行一次，時間間隔為1小時，根據馬爾可夫鏈-動態場景法生成分布式能源出力的預測場景，每4小時改變一次各預測盒內的預測誤差狀態分布，以各場景下的總運行成本的期望值之和最小為目標，得到微型燃氣輪機和儲能裝置的開停機計劃。

3.如權利要求1所述的交直流配電網多時間尺度優化調度方法，其特征在于，日內調度具體為：每1小時執行一次，時間間隔為15分鐘，采用動態場景法生成分布式能源出力的短期預測場景，以各場景下總運行成本的期望值之和最小為目標，以日前調度得到的微型燃氣輪機和儲能裝置的開停機計劃為輸入，得到常規微型燃氣輪機的出力和聯絡線功率。

4.如權利要求1所述的交直流配電網多時間尺度優化調度方法，其特征在于，每5分鐘執行一次，時間間隔為5分鐘，以日內調度得到的數據為輸入，采用模型預測控制對機組出力進行滾動優化校正，得到快速啟動微型燃氣輪機和儲能裝置的出力。

5.如權利要求4所述的交直流配電網多時間尺度優化調度方法，其特征在于，以當前交直流配電網絡中快速啟動微型燃氣輪機和儲能裝置的實際值作為初始狀態建立出力預測模型，根據日內優化調度的期望值，滾動優化未來15分鐘的控制指令序列，下發第一個時間段的控制指令，修正控制變量，在下一個采樣時刻，再以實際測量到的值作為下一個時刻滾動優化的初始值，進行新一輪的優化。