[發明專利]一種多目標協同優化的多微網能量管理方法

有效

• 申請號: 202010114851.4
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111428909B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 周丹;劉業偉;童偉;汪蕾
• 申請（專利權）人: 杭州盛星能源技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;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

一種多目標協同優化的多微網能量管理方法，包括以下步驟：1)場景生成和削減，過程如下：首先，假定每個不確定輸入都有一個概率密度函數PDF，得到每個不確定參數的場景，接著通過減少場景數量來提高優化的計算速度；采用混合整數線性規劃場景削減技術，保留典型場景；2)多目標優化函數建立；3)確定一個烏托邦式的解，以該解作為決策的參考點，基于引入的距離概念，找出最接近理想解的解集，利用CP方法能夠將原多目標優化問題轉化為單目標優化問題，從而求解。本發明綜合考慮系統損耗、電壓降和碳排放因素，同時對系統內風電和光伏的出力不確定性進行考慮，簡單并且能夠結合非齊次目標函數。

技術領域

本發明涉及一種多目標協同優化的多微網能量管理方法，為了降低微網的運行成本以及減少系統損耗、電壓降和溫室氣體排放，引入獨立性能指標(IndependencePerformance Index，IPI)減少與主電網的能量交換。

背景技術

多微網能量管理有兩種策略：競爭與合作策略。在競爭策略中，每個實體都有一個試圖優化其目標的運營商。通常多微網和分布式網絡運營商之間的競爭模型以最小化每個參與者的成本為目標。合作博弈注重群體形成、聯合行動和集體收益。合作博弈比競爭策略提供了一種更直接的方法，并且在沒有任何討價還價假設的情況下對博弈進行分析。因此，合作策略在多微網能量管理中更受重視。

在現有關于多微網能量管理策略的發明中，存在以下問題：(1)整體策略為單一目標函數，主要以系統總運行成本最小為目標，缺乏對系統損耗、電壓降和碳排放等因素的考慮。(2)未對系統內風電和光伏的出力不確定性進行考慮。

發明內容

為了克服已有技術的不足，本發明提供了一種多目標協同優化的多微網能量管理方法，綜合考慮系統損耗、電壓降和碳排放因素，同時對系統內風電和光伏的出力不確定性進行考慮。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種多目標協同優化的多微網能量管理方法，包括以下步驟：

1)場景生成和削減，過程如下：

首先，假定每個不確定輸入都有一個概率密度函數(Probability DensityFunction，PDF)，得到每個不確定參數的場景，接著通過減少場景數量來提高優化的計算速度；

根據可再生能源發電特性，利用Weibull和Beta分布來描述參數風速和光照強度的PDF，Weibull分布如下：

式中：v為風速，k為形狀參數，c為比例參數，μ和δ分別為風速的平均值和標準差，Γ()為gamma函數；

對于光照強度概率密度函數，用Bate分布描述：

式中：L為光照強度，a和b為分布參數，θ和γ分別為晴空指數的均值和標準差；

由于PDF中不可能有無限集，因此需要從PDF中選擇一組間隔，n_x是每個場景的間隔數，每個場景概率計算方法如式(6)和(7)：

式中：x表示不確定隨機變量，例如光照強度或風速；為場景n_x概率；N_x為最大場景數；為場景n_x期望值；和分別為場景n_x起始值和結束值；

由式(8)和(9)計算出場景總數量N^s和場景向量概率ρ_s：