[發明專利]一種基于魯棒優化的信息能源耦合微電網運行系統及方法

有效

• 申請號: 202011101026.7
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112202210B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 楊珺;蘇昌奇;孫秋野;張化光;劉鑫蕊;王迎春;楊東升
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;H02J3/28;G06Q50/06;G06Q10/04;G06N3/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發明提供一種基于魯棒優化的信息能源耦合微電網運行系統及方法，涉及微電網運行優化技術領域。本系統包括數據獲取單元、預測單元、參數處理單元、優化運算單元、優化結果傳輸單元；通過數據獲取單元從微電網電力數據采集與監視控制裝置獲取微電網實時狀態信息，并傳送到優化運算單元，預測單元根據光伏發電出力、風力發電出力和負荷需求的歷史數據進行預測，并將預測值傳送到參數處理單元；參數處理單元采用魯棒優化對可再生分布式電源出力和節點負荷需求進行魯棒等效表征，確定微電網運行系統模型的目標函數及約束條件，建立優化模型，得到信息能源耦合微電網的優化結果，使信息能源耦合微電網的運行成本更低。

技術領域

本發明涉及微電網運行優化技術領域，尤其涉及一種基于魯棒優化的信息能源耦合微電網運行系統及方法。

背景技術

隨著全球能源、環境問題的日益顯著，可再生能源的應用是緩解能源危機的有效途徑之一，風能、太陽能等可再生能源得到較大的發展。微電網是有效進行分布式電源大規模多點分散接入并對其進行有效利用的重要平臺，它作為一種包含可再生能源等分布式電源的綜合集成技術得到了廣泛的關注。

但微電網中風電出力、光伏出力以及負荷需求具有隨機性和波動性，為保證微電網可靠運行，微電網需要具有魯棒性，如何在保證微電網魯棒性的條件下使運行成本最低是微電網運行中需要解決的重要問題。除此以外，在微電網優化運行的過程中，傳統優化算法存在計算時間長，優化效果差等問題，提出一種優化效果好、優化運算快的算法也是研究發展的必然方向。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于魯棒優化的信息能源耦合微電網運行系統及方法。

本發明所采取的技術方案是：

一方面，一種基于魯棒優化的信息能源耦合微電網運行系統，包括數據獲取單元、預測單元、參數處理單元、優化運算單元、優化結果傳輸單元；

所述數據獲取單元用于從微電網電力數據采集與監視控制(SCADA)裝置獲取微電網實時狀態信息，包括微電網各節點電壓、電流、輸入到微電網中的主網注入功率、分布式電源出力；其中，分布式電源包括可再生分布式電源和傳統分布式電源；可再生分布式電源包括光伏發電機組和風力發電機組，傳統分布式電源包括燃氣輪機；數據獲取單元把獲取的微電網實時狀態信息傳送到優化運算單元；

所述預測單元將預測數據傳送到參數處理單元，用于提供下一時間段內微電網可再生分布式電源出力及負荷需求的預測數據；

所述參數處理單元接收預測單元提供的預測數據，采用魯棒優化對可再生分布式電源出力和節點負荷需求進行魯棒等效表征，并將魯棒等效表征結果傳送到優化運算單元；

所述優化運算單元接收數據獲取單元采集的微電網各節點電壓、電流、輸入到微電網中的主網注入功率、分布式電源出力，并根據參數處理單元對可再生分布式電源出力和負荷需求功率的魯棒等效表征，建立微電網魯棒優化模型，采用含三維數組的粒子群混合優化算法進行優化，并將優化結果傳送到優化結果傳輸單元；

所述優化結果傳輸單元接收優化運算單元的優化結果發送至光伏發電機組、風力發電機組、燃氣輪機機組、儲能裝置。

另一方面，一種基于魯棒優化的信息能源耦合微電網運行方法，基于前述一種基于魯棒優化的信息能源耦合微電網運行系統實現，包括以下步驟：

步驟1：數據獲取單元從微電網電力數據采集與監視控制(SCADA)裝置獲取微電網實時狀態信息，并將微電網的實時數據傳送到優化運算單元；

步驟2：預測單元根據光伏發電出力、風力發電出力和負荷需求的歷史數據對發電出力、風力發電出力和負荷需求進行預測，并將預測值傳送到參數處理單元；

步驟3：參數處理單元采用魯棒優化對可再生分布式電源出力和節點負荷需求進行魯棒等效表征；