[發明專利]一種獨立型微網的多時間尺度靈活調度方法

在審

• 申請號: 202010881111.3
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112086959A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 吳海偉;景巍巍;徐曉春;丁波;朱宇;高云云;范廣博;戴欣
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司淮安供電分公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/46;H02J3/28;H02J3/32
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 李鋒

本發明涉及微網調度技術領域，公開了一種獨立型微網的多時間尺度靈活性調度方法，包括以下兩個階段：日前優化調度階段：日前調度以1小時為調度間隔，根據各分布式資源的約束，以計劃期內(24小時)微網總運行成本最低為目標對微網進行優化調度。多日內滾動調度：日內調度使用15分鐘間隔和4小時周期進行滾動優化調度，共有96個調度周期。日內調度參考日前調度確定的各資源的調度狀態，調度目標為在調度期間(4小時)內的總運行成本最小。考慮設備輸出變化時的調整順序，確定微網中各設備的出力。本發明提實現了獨立型微網內的多種能源供需平衡，解決了微網內的能源協調調度問題，降低了可再生能源出力波動帶來的不確定性，提高了系統經濟效益。

技術領域

本發明屬于微網調度技術領域，具體涉及一種獨立型微網的多時間尺度靈活性調度方法。

背景技術

面對全球的能源匱乏和日益加劇的氣候破壞，風能、生物質能、太陽能、地熱等清潔能源作為一種新型新能源為建設智能和綠色城市做出了巨大貢獻。隨著可再生能源越來越多地接入電網，傳統的電力供應向多能源擴展，降低能源成本，促進可再生能源的消納，減少污染物排放，提高環境保護和綜合能源利用效率。

多能源獨立型微網作為一種多種分布式能源管理形式，由多種熱電聯產設備和可再生能源設備組成，包含冷熱電氣等多種能源，相比聯網型微電網增加了管理難度，如何保證獨立微網的可靠供電，以及實現對微網中多種能源的有效協調調度。此外，如何將機組靈活性集成到多能源微網的多時間尺度協調調度中，實現多種能源的供需平衡，提出適應于多能源微網的多時間尺度靈活性調度方法成為業界急需解決的問題。

發明內容

發明目的：針對現有技術的不足，本發明提供一種獨立型微網的多時間尺度靈活性調度方法，用于降低系統成本和可再生能源輸出的不確定性，在調度過程中考慮資源靈活性，以提高系統運行的經濟性。

技術方案：為了實現上述目的，本發明所提出的多時間尺度靈活調度方法在一個多能源獨立微網中進行，含有四種能源：天然氣、電、熱和冷能。微網中具有多類型供能設備包括光伏、風電、儲能、燃機等分布式電源；轉換設備包括電制冷機、熱回收裝置、熱交換器和吸收式制冷機；儲能設備包括電池；能夠為電力負荷、蒸汽負荷、冷卻負荷和熱水負荷穩定地提供多種能源。

燃氣鍋爐和燃氣輪機主要滿足熱需求，電制冷機和吸收式制冷機提供冷功率，電能由燃氣輪機、儲能和光伏設備滿足。燃氣輪機排出的余熱經余熱回收裝置回收后，再由熱交換器吸收以滿足用戶的熱負荷，或由吸收式制冷機組吸收以滿足用戶的冷負荷。

本發明公開了一種獨立型微網的多時間尺度靈活性調度，該多時間尺度靈活調度方法在多能源獨立微網中進行，主要包括兩個階段：日前優化調度階段和日內滾動調度階段，其具體步驟包括：

步驟1：初始化，確定微網調度目標和調度的時間尺度；

步驟2：日前優化調度階段，日前調度以1小時為調度間隔，根據各種分布式資源的系統約束，以計劃期24小時內微網總運行成本最低為目標對調度進行優化，求解長時間尺度日前優化調度模型得到獨立型微網內部的各種設備和儲能裝置的運行計劃，確定的各資源的運行狀態和設備出力；

步驟3：日內滾動調度階段：日內調度使用15分鐘間隔和4小時周期進行滾動優化調度，共有96個調度周期，所述日內調度參考所述階段1的日前調度確定的各資源的運行狀態和設備出力，調度目標在調度期間4小時內的總運行成本最小，根據系統運行約束條件，在求解過程中考慮設備輸出變化時的調整順序，確定微網中各設備的出力；

步驟4：判斷時段t是否小于調度周期T，若小于T，則繼續循環步驟3，執行下一個調度周期，并將上周期的可再生能源出力和負荷數據進行更新，直到t＝T，結束循環調度。

進一步地，所述階段1中，獨立型多能源微網的日前優化調度目標，即成本函數目標如下式：