[發明專利]考慮源荷雙重不確定性的電力系統多階段魯棒機組組合決策方法

有效

• 申請號: 202110645223.3
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113239574B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 張亞超;謝仕煒
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F111/04;G06F113/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

1.一種考慮源荷雙重不確定性的電力系統多階段魯棒機組組合決策方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1:根據風電出力和電力負荷的波動區間的上下邊界，構造反映電力系統源荷波動特性的高維不確定集；

步驟S2:以風電、負荷的日前預測值和不確定集為基礎，建立電力系統多階段魯棒機組組合模型的目標函數和運行約束條件；

步驟S3:引入線性仿射規則將步驟S2中建立的含min-max結構的魯棒機組組合模型轉化為含不確定量的單層優化問題；

步驟S4:結合魯棒對等變換，將步驟S3中含不確定量的單層優化問題轉化為確定性的混合整數線性規劃問題進行求解；

步驟S1具體包括以下步驟：

步驟S11：分別構造t時段的風電出力和電力負荷不確定集合：

式中，表示t時段的風電出力不確定集；表示t時段的電力負荷不確定集；表示t時段風電場w的出力不確定量；表示t時段接入母線b的電力負荷不確定量；和P_w,t分別為風電出力的上邊界和下邊界；和L_b,t分別為電力負荷的上邊界和下邊界；w表示風電場索引；b為電力系統母線索引；t表示調度時段索引；

步驟S12：構建t時段不確定量構成的向量如下：

式中，N_w為風電場數目；N_b為接入可變電力負荷的母線數目；T為轉置運算符；表示t時段風電出力不確定量構成的向量；表示t時段電力負荷不確定量構成的向量；

步驟S13：構造整個調度周期的高維不確定量：設整個調度周期的總時段數為T，獲得：

式中，和分別表示整個調度周期內風電出力和電力負荷的高維不確定量；ξ表示整個調度周期內源荷不確定量構成的高維向量。

2.根據權利要求1所述的考慮源荷雙重不確定性的電力系統多階段魯棒機組組合決策方法，其特征在于，步驟S2具體包括以下步驟：

步驟S21：定義從初始調度1時段至t時段的不確定向量如下：

式中，表示風電場w從1時段至t時段風電出力的不確定向量；表示從1時段至t時段接入母線b的電力負荷的不確定向量；

步驟S22：多階段魯棒機組組合模型的目標函數如下：

其中，為機組i的燃料價格；表示機組i的開機成本；和分別表示機組i的上備用容量價格和下備用容量價格；和分別表示機組i的向上出力調整價格和向下出力調整價格；L^c和W^c分別表示棄負荷懲罰價格和棄風懲罰價格；為機組i在時段t的基準出力；二進制變量u_it表示機組i在時段t的開機變量，若機組i在時段t處于開機過程，則u_it取值為1，否則u_it取值為0；和為機組i在時段t提供的上備用容量和下備用容量；G_i表示機組i的發電成本函數，其中，a_i、b_i、c_i為機組i的發電成本系數；和分別為機組i在時段t的向上調整出力和向下調整出力；為母線b在時段t的棄負荷量；為風電場w在時段t的棄風量；

步驟S23：電力系統在基準調度場景下的運行約束如下：

其中，和分別為機組i至時段t-1的開機持續時間和停機持續時間；I_i,t表示機組i在時段t的開停機狀態；二進制變量v_i,t為機組i在時段t的停機變量；和分別為機組i的最小開機時間和停機時間；P_imax和P_imin分別為機組i的出力上、下限；和分別為機組i的向上爬坡速率和向下爬坡速率；為風電場w在時段t的預測出力；為t時段接入母線b的電力負荷；k_l,b為線路l對母線b的靈敏度因子；f_lmax為線路l的最大傳輸功率；

步驟S24：電力系統實時調度過程中的運行約束如下：

其中，和分別表示機組i在實時調度過程中t時段的向上出力調整量和向下出力調整量，均為不確定向量和的函數。