[發明專利]基于模糊相關機會規劃的含儲能綜合能源系統調度方法

在審

• 申請號: 202010590503.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111860966A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 徐青山;丁逸行;楊斌
• 申請（專利權）人: 東南大學;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N5/04;H02J3/28;H02J3/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明公開了一種基于模糊相關機會規劃的含儲能綜合能源系統調度方法，屬于電力系統調度的技術領域，具體包括：對綜合能源系統內儲能設備進行數學建模，線性化單次儲能充放電的損耗成本；建立風電和負荷預測不確定量的模糊表示，對含有不確定量的功率平衡方程進行松弛；將功率平衡方程轉化為最大化機會函數，并將此作為目標函數之一，建立以模糊事件可能性最大和運行成本最低為目標的多目標日前優化調度模型；對綜合能源系統內其他設備出力進行約束，具體包含冷熱電聯產設備約束、燃氣鍋爐約束、電制冷機約束和電網交換功率約束；求解建立的多目標日前調度模型，得到最優日前調度結果。本發明將模糊環境下的相關機會規劃方法應用于綜合能源系統調度，在保證供能安全可靠的同時實現系統經濟運行。

技術領域

本發明屬于電力系統調度的技術領域，尤其涉及一種基于模糊相關機會規劃的含儲能綜合能源系統調度方法。

背景技術

可再生能源和智能電網的發展，使世界進入了能源互聯的時代。相較于傳統的單一電力能源系統，綜合能源系統通過電能、熱能和天然氣等多種能源的耦合，成為提高能源效率和降低運營成本的重要技術途徑。在多能源系統中，儲能電站作為供能側與用戶側之間的“緩沖器”，使熱電聯供設備(combined heating and power,CHP)或冷熱電聯供設備(combined cooling heating and power,CCHP)不必以常規的“以電定熱”或“以熱定電”的方式運行，實現熱電解耦，提高了系統調度的效率。

此外，考慮可再生能源與負荷不確定性的綜合能源系統優化調度問題，已引起了國內外學者的廣泛關注。然而現有調度策略中側重于隨機優化和魯棒優化，不僅對原始數據要求較高，而且往往由于過于保守而犧牲了經濟性。

發明內容

本發明針對背景技術的不足提出了一種基于模糊相關機會規劃的含儲能綜合能源系統調度方法，能夠在保證計算精度的同時降低計算復雜度；并將模糊相關機會規劃應用于綜合能源系統調度，將確定性功率平衡轉化為最大平衡概率建立綜合能源系統日前經濟調度模型，實現經濟可靠供能。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

基于模糊相關機會規劃的含儲能綜合能源系統調度方法，具體包含如下步驟：

步驟S1，對綜合能源系統內儲能設備進行數學建模，線性化單次儲能充放電的損耗成本；

步驟S2，建立風電和負荷預測不確定量的模糊表示，對含有不確定量的功率平衡方程進行松弛；

步驟S3，根據步驟S2將功率平衡方程轉化為最大化機會函數，并將此作為目標函數之一，建立以模糊事件可能性最大和運行成本最低為目標的多目標日前優化調度模型；

步驟S4，對綜合能源系統內其它設備出力進行約束，具體包含冷熱電聯產設備約束、燃氣鍋爐約束、電制冷機約束和電網交換功率約束；

步驟S5，求解步驟S3建立的多目標日前調度模型，進而得到最優的日前調度結果。

作為本發明基于模糊相關機會規劃的含儲能綜合能源系統調度方法的進一步優選方案，在步驟S1中，綜合能源系統中儲能設備的數學模型描述具體如下：

式中，P_EES,t為t時刻儲能功率；和分別表示充電和放電；和分別為表示儲能充放電狀態的0-1變量，當儲能處于充電狀態時，反之為0；為儲能電站最大充放電功率，E_rated為儲能額定容量；SOC_t為儲能在t時刻的荷電狀態；η_ch和η_dis分別為儲能充放電時的效率；SOC_min和SOC_max分別為儲能荷電狀態的最小值和最大值，Δt為調度時間間隔，N_T為時間間隔總數，t＝1,2,…N_T；