[發明專利]基于響應數據的魯棒最優能量管理策略

在審

• 申請號: 202010071025.6
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111478359A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 孫華東;徐式蘊;趙兵;呂晨;郭強;畢經天;吳萍
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J3/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 張玉紅

基于響應數據的魯棒最優能量管理策略，屬于電力系統自動化的技術領域。本發明研究了具有光伏不確定性的電網的魯棒能量管理策略。首先建立了一個電網成本最小化的安穩運行優化函數；為了消除光伏不確定性的影響，利用箱型理論將具有不確定性約束的優化問題轉化為僅具有確定性約束的新的優化問題，并利用粒子群優化（PSO）方法求解新轉化的優化問題；建立的模型在實際應用中能使運行方案在處理各種光伏輸出曲線時具有較好的魯棒性。

技術領域

本發明屬于電力系統自動化的技術領域，具體涉及基于響應數據的魯棒最優能量管理策略。

背景技術

由于化石能源的日益短缺和化石能源造成環境惡化，世界各國都正在致力于可再生能源的開發與利用，并通過相關政策扶持，有力推動新能源發電技術的快速發展。由于可再生能源發電的隨機性和波動性很難精準預測，導致新能源接入下電網安穩經濟運行面臨巨大的挑戰。在新能源發電不確定性的情況下，由于其發電預測值與實際值之間存在偏差，傳統的確定性優化算法將不再適用。

發明內容

本發明針對上述背景技術的不足，提出基于響應數據的魯棒最優能量管理策略。本發明提出了一種考慮光伏發電、多邊界條件和負荷的并網發電系統魯棒優化模型。該模型的目標是最小化移動電源的總運行成本，包括多站充放電成本和與大電網的交互成本。為了抑制光伏輸出的不確定性和波動性，采用箱型理論對光伏輸出進行描述，提出了一種魯棒優化模型。通過案例分析驗證了該方法的有效性。結果表明，魯棒優化模型能夠有效地抑制MG運行中PV輸出的不確定性和波動性。

基于響應數據的魯棒最優能量管理策略，包括如下步驟：

步驟1，建立光伏并網發電系統的能量管理模型，能量管理模型包括優化目標和約束條件；

步驟2，采用魯棒優化方法對上述建立的模型的不確定性進行轉化；

步驟3，采用粒子群優化算法求解光伏并網發電系統的能量管理模型。

進一步地，所述步驟1中，所述優化目標為，光伏并網發電系統的總成本相當于能量管理多電池儲能系統的運行成本和從主電網購買的電量，表示如下：

式中，C為并網MGs的總成本，T為總時間段，K為BESS的數量,C_bat,k為第k個BESS的充放電成本，P_bat,k(t)為第k個BESS在時間t的功率；P_grid(t)在時間t與主電網相互作用的電力；當P_grid(t)≥0，C_grid(t)是購買電力的分時電價，當P_grid(t)＜0，C_grid(t)是銷售力的分時電價。

進一步地，所述步驟1中，所述約束條件為：

功率平衡約束：

BESS約束：

E_bat,k(t+1)＝E_bat,k(t)-P_bat,k(t)Δt (6)