[發明專利]考慮風電功率多元相關性橢球集合的魯棒優化調度方法

有效

• 申請號: 202010437848.6
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111600300B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 張成;杜文佳;董慶九
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司大理供電局
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 吳學穎

本發明公開了一種考慮風電功率多元相關性橢球集合的魯棒優化調度方法：根據風電場歷史數據獲取風電功率真實值和預測值的邊緣概率分布；初始化循環變量；計算協方差矩陣；計算多元正態條件分布的參數；對條件分布采樣，獲得實際值樣本；構造多橢球集合；計算第d天歷史數據的維度為Tsubgt;R/subgt;的多橢球完整性指標和高效性指標；遍歷所有日期，計算綜合指標；遍歷所有Tsubgt;R/subgt;，得到最優的相關性時間尺度；根據最新日前預測值構建多維橢球不確定集合；基于多維橢球不確定集合，構建微電網兩階段魯棒調度模型，找到最惡劣不確定性場景下經濟最優的調度方案。本發明用以解決微電網內風電的不確定性，提高魯棒調度方案的經濟性，降低不平衡功率。

技術領域

本發明涉及一種優化調度方法，更具體地說，是涉及一種考慮風電功率多元相關性橢球集合的魯棒優化調度方法。

背景技術

隨著化石燃料的枯竭和環境污染的不斷加重，風電等可再生能源扮演了日益重要的角色，在電力系統供能中所占的比例不斷增大。然而，風電等可再生能源固有的隨機性和波動性給電力系統的調度帶來了挑戰。在進行優化調度時，需要考慮這種隨機性可能帶來的影響，以便實現調度的經濟性和穩定性。

魯棒優化調度通過考慮隨機變量在一個不確定集合的范圍內波動，得到的解都能夠抵抗這種不確定性的干擾。魯棒優化能夠很好地處理風電的不確定性，因而在優化調度中得到廣泛地應用。但是魯棒優化往往存在模型過于保守的問題，因此需要設計一種合理的不確定集構建方法，能夠在不失準確性的前提下降低模型的保守性。

常用的不確定集合包括盒式集合、多面體集合、橢球集合等。盒式集合不能夠描述隨機變量之間的相關性，因而過于保守；多面體集合雖然在一定程度上考慮了變量之間的相關性，但其仍存在一些不可能出現的取值。橢球集合充分考慮了隨機變量的相關性，且形式簡單，能夠通過協方差矩陣直接生成，適合處理風電功率的相關性。

同時考慮預測誤差的時間相關性以及日前預測值與預測誤差的條件相關性，能夠構建一種較為高效的橢球不確定集合。但是，預測誤差的時間相關性僅在一個有限的時間尺度范圍內顯著，相隔很遠的時段相關性微弱，理應忽略其時間相關性，但這種時間尺度并沒有一個明確的判斷標準。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是克服現有不確定集合建模的不足，提出一種考慮風電功率多元相關性橢球集合的魯棒優化調度方法，需要風電各調度時段功率預測值和實際值的歷史數據，以及各調度時段的風電功率日前預測值，充分利用風電功率之間的時間相關性以及風電預測值與預測誤差之間的條件相關性，構建能夠充分體現隨機變量相關性的橢球不確定集合，在此基礎上優化集合考慮的時間尺度，構造一種多橢球不確定集合，應用于微電網兩階段魯棒優化模型，用以解決微電網內風電的不確定性，提高魯棒調度方案的經濟性，降低不平衡功率。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明考慮風電功率多元相關性橢球集合的魯棒優化調度方法，包括以下過程：

步驟一，根據風電場歷史數據獲取風電功率真實值和預測值的邊緣概率分布；

步驟二，初始化循環變量

記總調度時段數為T_N，初始化相關性時間尺度T_R＝T_N；記總歷史數據天數為D，初始化歷史數據的日期索引為d＝1；